STMicroelectroneg-logo

Rheoli Modur STM32 SDK 6 Cam Firmware Synhwyrydd Paramedr Llai

STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Step-Firmware-Synhwyrydd-Llai-Paramedr-cynnyrch
Manylebau
  • Enw'r Cynnyrch: Rheolaeth echddygol STM32 SDK - Optimeiddio paramedr cadarnwedd 6-cam heb synhwyrydd
  • Rhif Model: UM3259
  • Diwygiad: Diwygiad 1 – Tachwedd 2023
  • Gwneuthurwr: STMicroelectronics
  • Websafle: www.st.com

Drosoddview

Mae'r cynnyrch wedi'i gynllunio ar gyfer cymwysiadau rheoli modur lle mae angen pennu sefyllfa'r rotor heb ddefnyddio synwyryddion. Mae'r firmware yn optimeiddio'r paramedrau ar gyfer gweithrediad heb synhwyrydd, gan alluogi cydamseru cymudo cam â safle'r rotor.
Canfod Croesi Sero BEMF:
Mae tonffurf y grym electromotive cefn (BEMF) yn newid gyda lleoliad a chyflymder y rotor. Mae dwy strategaeth ar gael ar gyfer canfod croesfannau sero:
Synhwyro EMF cefn yn ystod PWM OFF-time: Caffael cyfnod arnawf cyftage gan ADC pan nad oes cerrynt yn llifo, gan nodi croesfan sero yn seiliedig ar drothwy.
Synhwyro EMF cefn yn ystod PWM ON-time: Center=cyfrol taptage yn cyrraedd hanner y bws cyftage, nodi croesfan sero yn seiliedig ar drothwy (VS / 2).
Rheoli modur STM32 SDK - Optimeiddio paramedr cadarnwedd 6-cam heb synhwyrydd

Rhagymadrodd

Mae'r ddogfen hon yn disgrifio sut i optimeiddio'r paramedrau cyfluniad ar gyfer algorithm 6 cham, heb synhwyrydd. Y nod yw cael gweithdrefn gychwyn llyfn a chyflym, ond hefyd ymddygiad dolen gaeedig sefydlog. Yn ogystal, mae'r ddogfen hefyd yn esbonio sut i gyrraedd switsh cywir rhwng canfod croesfan sero EMF cefn yn ystod PWM OFF-time a PWM ON-time wrth nyddu'r modur ar gyflymder uchel gyda chyfrol.tage dechneg modd gyrru. Am fanylion pellach am yr algorithm firmware 6-cam a'r cyftage/techneg yrru gyfredol, cyfeiriwch at y llawlyfr defnyddiwr cysylltiedig sydd wedi'i gynnwys ym mhecyn dogfennaeth X-CUBE-MCSDK.

Acronymau a byrfoddau

Acronym Disgrifiad
MCSDK Pecyn datblygu meddalwedd rheoli modur (X-CUBE-MCSDK)
HW Caledwedd
IDE Amgylchedd datblygu integredig
MCU Uned microcontroller
GPIO Mewnbwn/allbwn pwrpas cyffredinol
ADC Trawsnewidydd analog-i-ddigidol
VM Cyftagmodd e
SL Synhwyrydd-llai
BEMF Grym electromotive cefn
FW Firmware
ZC Sero-croesi
GUI Rhyngwyneb defnyddiwr graffigol
MC Rheolaeth modur
OCP Diogelu overcurrent
PID Cymesurol-integral-deilliadol (rheolwr)
SDK Pecyn datblygu meddalwedd
UI Rhyngwyneb defnyddiwr
Mainc waith MC Offeryn mainc waith rheoli modur, rhan o MCSDK
Peilot modur Offeryn peilot modur, rhan o MCSDK

Drosoddview

Yn y modd gyrru llai synhwyrydd 6-cham, mae'r firmware yn manteisio ar y grym electromotive cefn (BEMF) sy'n cael ei synhwyro yn y cyfnod arnofio. Ceir lleoliad y rotor trwy ganfod croesfan sero y BEMF. Gwneir hyn yn gyffredin gan ddefnyddio ADC, fel y dangosir yn Ffigur 1. Yn benodol, pan fydd maes magnetig y rotor yn croesi'r cyfnod uchel-Z, mae'r cyf BEMF cyfateboltage yn newid ei arwydd (croesfan sero). Mae'r BEMF cyftagGellir graddio e ar y mewnbwn ADC, diolch i rwydwaith gwrthydd sy'n rhannu'r cyftage dod o'r cyfnod modur.
Fodd bynnag, gan fod y signal BEMF yn gymesur â'r cyflymder, ni ellir pennu sefyllfa'r rotor wrth gychwyn, nac ar gyflymder isel iawn. Felly, rhaid cyflymu'r modur mewn dolen agored nes bod cyfaint BEMF digonoltage yn cael ei gyrraedd. Bod BEMF cyftage yn caniatáu cydamseru'r cymudo cam â safle'r rotor.
Yn y paragraffau canlynol, disgrifir y weithdrefn gychwyn a'r gweithrediad dolen gaeedig, ynghyd â'r paramedrau i'w tiwnio.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (2)
Canfod croesfan sero BEMF
Mae tonffurf cefn EMF modur heb frwsh yn newid ynghyd â lleoliad a chyflymder y rotor ac mae mewn siâp trapezoidal. Mae Ffigur 2 yn dangos tonffurf y cerrynt a'r cefn EMF am un cyfnod trydanol, lle mae'r llinell solet yn dynodi'r cerrynt (anwybyddir crychdonnau er mwyn symlrwydd), mae'r llinell doredig yn cynrychioli'r grym electromotive cefn, ac mae'r cyfesuryn llorweddol yn cynrychioli'r trydan. persbectif cylchdro modur.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (3)
Mae canol pob pwynt cyfnewid dau gam yn cyfateb i un pwynt y mae ei bolaredd grym electromotive cefn yn cael ei newid: y pwynt croesi sero. Unwaith y bydd y pwynt croesi sero wedi'i nodi, mae'r foment newid cyfnod yn cael ei osod ar ôl oedi trydanol o 30 °. I ganfod croesfan sero y BEMF, mae tap y ganolfan cyftagmae'n rhaid ei wybod. Mae tap y ganolfan yn hafal i'r pwynt lle mae'r tri cham modur wedi'u cysylltu â'i gilydd. Mae rhai moduron yn sicrhau bod tap y ganolfan ar gael. Mewn achosion eraill, gellir ei ail-greu trwy'r cyftage cyfnodau. Mae'r algorithm 6-cam a ddisgrifir yma yn cymryd advantage presenoldeb rhwydwaith synhwyro BEMF wedi'i gysylltu â'r cyfnodau modur sy'n caniatáu cyfrifo'r tap canol cyftage.
  • Mae dwy strategaeth wahanol ar gael ar gyfer nodi'r man croesi sero
  • Synhwyro EMF yn ôl yn ystod y PWM OFF-time
  • Synhwyro EMF cefn yn ystod y PWM ON-time (a gefnogir ar hyn o bryd yn cyftage modd yn unig)
Yn ystod y PWM OFF-time, y cyfnod fel y bo'r angen cyftage yn cael ei gaffael gan yr ADC. Gan nad oes unrhyw gerrynt yn llifo yn y cyfnod arnofio, a bod y ddau arall wedi'u cysylltu â'r ddaear, pan fydd y BEMF yn croesi sero yn y cyfnod arnofio, mae ganddo polaredd cyfartal a chyferbyniol ar y cyfnodau eraill: y tap canol cyf.tage felly yn sero. Felly, nodir y pwynt croesi sero pan fydd y trawsnewidiad ADC yn codi uwchlaw, neu'n disgyn islaw, trothwy diffiniedig.
Ar y llaw arall, yn ystod y PWM ON-time, mae un cam wedi'i gysylltu â'r bws cyftage, ac un arall i'r llawr (Ffigur 3). Yn y cyflwr hwn, mae'r tap canol cyftage cyrraedd hanner y bws cyftage gwerth pan fo'r BEMF yn y cyfnod arnawf yn sero. Fel o'r blaen, nodir y pwynt croesi sero pan fydd y trawsnewidiad ADC yn codi uwchlaw (neu'n disgyn is) trothwy diffiniedig. Mae'r olaf yn cyfateb i VS/2.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (4)
Dyluniad rhwydwaith synhwyro BEMF
Yn Ffigur 4 dangosir y rhwydwaith a ddefnyddir yn gyffredin i synhwyro'r BEMF. Ei bwrpas yw rhannu'r cyfnod modur cyftagd i'w gaffael yn briodol gan yr ADC. Rhaid dewis y gwerthoedd R2 ac R1 yn unol â chyfrol y bwstage lefel. Mae'n rhaid i'r defnyddiwr fod yn ymwybodol bod gweithredu cymhareb R1 / (R2 + R1) yn llawer is na'r angen, gall y signal BEMF arwain at fod yn rhy isel a'r rheolaeth ddim yn ddigon cadarn.
Ar y llaw arall, byddai cymhareb uwch na'r angen yn arwain at droi ymlaen / diffodd y deuodau amddiffyn D1 yn aml y gallai eu cerrynt adfer chwistrellu sŵn. Y gwerth a argymhellir yw:
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (5)
Rhaid osgoi gwerthoedd isel iawn ar gyfer R1 ac R2 i gyfyngu ar y cerrynt sy'n cael ei dapio o'r cyfnod modur.
Weithiau mae R1 wedi'i gysylltu â GPIO yn lle GND. Mae'n caniatáu i'r rhwydwaith gael ei alluogi neu ei analluogi amser rhedeg.
Yn y firmware 6-cam, mae'r GPIO bob amser mewn cyflwr ailosod ac mae'r rhwydwaith wedi'i alluogi. Fodd bynnag, rhaid ystyried presenoldeb D3 yn y pen draw wrth osod y trothwyon BEMF ar gyfer synhwyro yn ystod y PWM ON-time: fel arfer mae'n ychwanegu 0.5÷0.7 V at y trothwy delfrydol.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (6)
Mae C1 at ddibenion hidlo ac ni ddylai gyfyngu ar lled band y signal yn ystod amledd PWM.
Mae D4 ac R3 ar gyfer rhyddhau'r nod BEMF_SENSING_ADC yn gyflym yn ystod cymudo PWM, yn enwedig mewn cyfaint ucheltage byrddau.
Mae'r deuodau D1 a D2 yn ddewisol a rhaid eu hychwanegu dim ond rhag ofn y bydd risg o dorri graddfeydd uchaf sianel ADC synhwyro BEMF.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (7)
Optimeiddio paramedrau algorithm rheoli
Gweithdrefn cychwyn
Mae'r weithdrefn gychwyn fel arfer yn cynnwys dilyniant o dri stages:
  1. Aliniad. Mae'r rotor wedi'i alinio mewn safle a bennwyd ymlaen llaw.
  2. Cyflymiad dolen agored. Y cyftagRhoddir corbys e mewn dilyniant a bennwyd ymlaen llaw i greu maes magnetig sy'n achosi i'r rotor ddechrau cylchdroi. Cynyddir cyfradd y dilyniant yn raddol i ganiatáu i'r rotor gyrraedd cyflymder penodol.
  3.  Newid drosodd. Unwaith y bydd y rotor wedi cyrraedd cyflymder penodol, mae'r algorithm yn newid i ddilyniant rheoli 6 cam dolen gaeedig i gadw rheolaeth ar gyflymder a chyfeiriad y modur.
Fel shwn yn Ffigur 5, gall y defnyddiwr addasu'r paramedrau cychwyn yn y fainc waith MC cyn cynhyrchu'r cod. Mae dau ddull gyrru gwahanol ar gael:
  • Cyftage modd. Mae'r algorithm yn rheoli'r cyflymder trwy amrywio cylch dyletswydd y PWM a gymhwysir i'r cyfnodau modur: targed Cyfnod Cyftage wedi'i ddiffinio ar gyfer pob segment o'r pro cychwynfile
  • Modd presennol. Mae'r algorithm yn rheoli'r cyflymder trwy amrywio'r cerrynt sy'n llifo yn y cyfnodau modur: a Diffinnir targed cerrynt ar gyfer pob segment o'r cychwyniad profile
Ffigur 5. Paramedrau cychwyn yn y fainc waith MC
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (8)
Aliniad
Yn Ffigur 5, mae Cam 1 bob amser yn cyfateb i'r cam alinio. Mae'r rotor wedi'i alinio i'r safle 6 cham sydd agosaf at yr "ongl drydanol gychwynnol".
Mae'n bwysig nodi, yn ddiofyn, mai hyd Cam 1 yw 200 ms. Yn ystod y cam hwn cynyddir y cylch dyletswydd yn llinol i gyrraedd y targed Cyfnod Cyftage (Cyfnod Cyfredol, os dewisir y modd gyrru presennol). Fodd bynnag, gyda moduron swmpus neu yn achos syrthni uchel, yr hyd a awgrymir, neu hyd yn oed y targed Cyfnod CyftagEfallai na fydd e/Cyfredol yn ddigon i gychwyn y cylchdro yn iawn.
Yn Ffigur 6, darperir cymhariaeth rhwng cyflwr aliniad anghywir ac un iawn.
Os nad yw gwerth targed neu hyd Cam 1 yn ddigon i orfodi'r rotor yn y man cychwyn, gall y defnyddiwr weld y modur yn dirgrynu heb ddechrau cylchdroi. Yn y cyfamser, mae'r amsugno presennol yn cynyddu. Yn ystod cyfnod cyntaf y weithdrefn gychwyn, mae'r cerrynt yn cynyddu, ond nid yw'r torque yn ddigon i oresgyn syrthni'r modur. Ar frig Ffigur 6 (A), gall y defnyddiwr weld y presennol yn cynyddu. Fodd bynnag, nid oes tystiolaeth o BEMF: yna caiff y modur ei stopio. Ar ôl i'r cam cyflymu gael ei gychwyn, mae sefyllfa ansicr y rotor yn atal yr algorithm rhag cwblhau'r weithdrefn gychwyn a rhedeg y modur.
Cynyddu y cyftaggallai e/cyfnod presennol yn ystod cam 1 ddatrys y mater.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (9)
Yn cyftage modd, y targed cyftage yn ystod y cychwyn gellir ei addasu gyda'r Peilot Modur heb yr angen i adfywio'r cod. Yn y Peilot Modur, yn yr adran rev-up, yr un cyflymiad profile o Ffigur 1 yn cael ei adrodd (gweler Ffigur 7). Sylwer mai yma y cyftaggellir dangos e cyfnod fel y pwls wedi'i osod yn y gofrestr amserydd (uned S16A), neu fel sy'n cyfateb i'r cyfaint allbwntage (uned vrms).
Unwaith y bydd y defnyddiwr yn dod o hyd i'r gwerthoedd cywir sy'n gweddu orau i'r modur, gellir gweithredu'r gwerthoedd hyn ym mhrosiect mainc waith MC. Mae'n caniatáu adfywio'r cod i gymhwyso'r gwerth rhagosodedig. Mae'r fformiwla isod yn egluro'r gydberthynas rhwng cyftage cyfnod mewn unedau Vrms ac S16A.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (10)
Yn y modd presennol, yn y GUI Peilot Modur, dim ond yn S16A y dangosir y cerrynt targed. Ei dröedigaeth yn ampere yn dibynnu ar y gwerth siyntio a'r ampcynnydd liification a ddefnyddir yn y cylchedwaith cyfyngu ar hyn o bryd.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (11)
Cyflymiad dolen agored
Yn Ffigur 5, mae Cam 2 yn cyfateb i'r cam cyflymu. Mae'r dilyniant 6 cam yn cael ei gymhwyso i gyflymu'r modur mewn dolen agored, felly, nid yw safle'r rotor wedi'i gydamseru â'r dilyniant 6 cham. Yna mae'r cyfnodau presennol yn uwch na'r optimwm ac mae'r trorym yn is.
Yn y fainc waith MC (Ffigur 5) gall y defnyddiwr ddiffinio un neu fwy o segmentau cyflymiad. Yn benodol, ar gyfer modur swmpus, argymhellir ei gyflymu â r arafachamp i oresgyn y syrthni cyn perfformio r mwy serthamp. Yn ystod pob segment, cynyddir y cylch dyletswydd yn llinol i gyrraedd targed terfynol y gyfroltage/cyfnod presennol y segment hwnnw. Felly, mae'n gorfodi cymudo'r cyfnodau ar y cyflymder cyfatebol a nodir yn yr un tabl cyfluniad.
Yn Ffigur 8, mae cymhariaeth rhwng cyflymiad â chyfroltage cyfnod (A) yn rhy isel ac un iawn (B) yn cael ei ddarparu.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (12)
Os bydd y targed cyftagNid yw e/cerrynt un cyfnod neu ei hyd yn ddigon i ganiatáu i'r modur gyrraedd y cyflymder cyfatebol hwnnw, gall y defnyddiwr weld y modur yn stopio nyddu a dechrau dirgrynu. Ar frig Ffigur 8, mae'r cerrynt yn cynyddu'n sydyn pan fydd y modur yn sefyll tra, o'i gyflymu'n iawn, mae'r cerrynt yn cynyddu heb ddiffyg parhad. Unwaith y bydd y modur yn stopio, mae'r weithdrefn gychwyn yn methu.
Cynyddu y cyftaggall e/cyfnod presennol ddatrys y mater.
Ar y llaw arall, os bydd y cyftage/cyfnod cyfredol a ddiffinnir yn rhy uchel, gan fod y modur yn rhedeg yn aneffeithlon mewn dolen agored, gall y cerrynt godi a chyrraedd y gorlif. Mae'r modur yn stopio'n sydyn, a dangosir larwm gorlif gan y Peilot Modur. Dangosir ymddygiad y cerrynt yn Ffigur 9.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (13)
Gostwng y cyftaggall e/cyfnod presennol ddatrys y mater.
Fel y cam aliniad, mae'r targed cyftagGellir addasu e/cyfredol yn ystod y cychwyn gyda'r Peilot Modur heb fod angen adfywio'r cod. Yna, gellir ei weithredu ym mhrosiect mainc waith MC pan nodir y lleoliad cywir.
Newid drosodd
Cam olaf y weithdrefn gychwyn yw'r newid drosodd. Yn ystod y cam hwn, mae'r algorithm yn manteisio ar y BEMF synhwyraidd i gydamseru'r dilyniant 6-cam â safle'r rotor. Mae'r newid i'r digidol yn dechrau yn y segment a nodir yn y paramedr a danlinellir yn Ffigur 10. Mae'n ffurfweddadwy yn adran paramedr cychwyn heb synhwyrydd y fainc waith MC.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (14)
Ar ôl signal canfod croesfan sero BEMF dilys (gweler Adran 2.1 i gyflawni'r amod hwn), mae'r algorithm yn newid i weithrediad dolen gaeedig. Efallai y bydd y cam newid drosodd yn methu oherwydd y rhesymau canlynol:
  • Nid yw cyflymder y newid drosodd wedi'i ffurfweddu'n gywir
  • Mae enillion DP y ddolen cyflymder yn rhy uchel
  • Nid yw'r trothwyon i ganfod digwyddiad croesi sero BEMF wedi'u gosod yn gywir
Nid yw cyflymder y newid drosodd wedi'i ffurfweddu'n iawn
Mae'r cyflymder y mae'r newid drosodd yn cychwyn yn ddiofyn yr un peth â'r cyflymder targed cychwynnol y gellir ei ffurfweddu yn adran gosod gyriant y fainc waith MC. Rhaid i'r defnyddiwr fod yn ymwybodol, cyn gynted ag y bydd y ddolen gyflymder ar gau, bod y modur yn cael ei gyflymu ar unwaith o'r cyflymder newid drosodd i'r cyflymder targed. Os yw'r ddau werth hyn yn bell iawn oddi wrth ei gilydd, gall methiant gorgyfredol ddigwydd.
Enillion PI y ddolen cyflymder yn rhy uchel
Yn ystod y newid, mae'r algorithm yn symud o orfodi dilyniant wedi'i ddiffinio ymlaen llaw i fesur y cyflymder a chyfrifo'r gwerthoedd allbwn yn unol â hynny. Felly, mae'n gwneud iawn am y cyflymder gwirioneddol sy'n deillio o'r cyflymiad dolen agored. Os yw'r enillion DP yn rhy uchel, gellir profi ansefydlogrwydd dros dro, ond gall arwain at fethiant gorgyfredol os caiff ei orliwio.
Dengys Ffigur 11 ac exampansefydlogrwydd o'r fath yn ystod y newid o weithrediad dolen agored i weithrediad dolen gaeedig.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (15)
Trothwyon BEMF anghywir
  • Os gosodir y trothwyon BEMF anghywir, canfyddir y groesfan sero naill ai ymlaen llaw neu'n hwyr. Mae hyn yn ysgogi dwy brif effaith:
  • Mae'r tonffurfiau yn anghymesur ac mae'r rheolaeth yn aneffeithlon gan arwain at grychiadau trorym uchel (Ffigur 12)
  • Mae'r ddolen cyflymder yn mynd yn ansefydlog trwy geisio gwneud iawn am y crychdonnau trorym
  • Byddai'r defnyddiwr yn profi rheolaeth cyflymder ansefydlog ac, yn yr achosion gwaethaf, dad-gydamseru'r modur yn gyrru gyda'r rheolaeth yn arwain at ddigwyddiad gorgyfredol.
  • Mae gosod trothwyon BEMF yn gywir yn hanfodol ar gyfer perfformiad da'r algorithm. Mae trothwyon hefyd yn dibynnu ar gyfrol y bwstage gwerth a'r rhwydwaith synhwyro. Argymhellir cyfeirio at Adran 2.1 i wirio sut i alinio cyftage lefelau i'r un enwol a osodwyd yn y fainc waith MC.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (16)
Gweithrediad dolen gaeedig
Os yw'r modur yn cwblhau'r cyfnod cyflymu, canfyddir croesfan sero BEMF. Mae'r rotor wedi'i gydamseru â'r dilyniant 6 cham a cheir gweithrediad dolen gaeedig. Fodd bynnag, gellir gwneud optimeiddio paramedr pellach i wella'r perfformiadau.
Er enghraifft, fel y disgrifiwyd yn Adran 3.1.3 flaenorol (“Trothwyon BEMF anghywir”), gall y ddolen gyflymder, hyd yn oed os yw'n gweithio, ymddangos yn ansefydlog ac efallai y bydd angen rhywfaint o fireinio ar drothwyon BEMF.
Yn ogystal, mae'n rhaid ystyried yr agweddau canlynol os gofynnir i fodur weithio ar gyflymder uchel neu ei yrru gyda chylch dyletswydd PWM uchel:
Amledd PWM
  • Enillion DP dolen gyflymder
  • Demagnetization blanking cyfnod cyfnod
  • Oedi rhwng croesi sero a chymudo gris
  • Newid rhwng PWM OFF-time a synhwyro AR-amser
Amledd PWM
Mae'r algorithm 6 cam heb synhwyrydd yn cyflawni caffaeliad o'r BEMF bob cylch PWM. Er mwyn canfod y digwyddiad croesi sero yn iawn, mae angen nifer ddigonol o gaffaeliadau. Fel rheol gyffredinol, ar gyfer gweithrediad priodol, mae o leiaf 10 caffaeliad dros 60 o onglau trydanol yn caniatáu cydamseru rotor da a sefydlog.
Felly
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (17)
Enillion DP dolen gyflymder
Mae enillion DP dolen gyflymder yn effeithio ar ymatebolrwydd y modur i unrhyw orchymyn cyflymiad neu arafiad. Mae disgrifiad damcaniaethol o sut mae rheolydd PID yn gweithio y tu hwnt i gwmpas y ddogfen hon. Fodd bynnag, mae'n rhaid i'r defnyddiwr fod yn ymwybodol y gellir newid enillion rheolydd dolen cyflymder yn ystod amser rhedeg trwy'r Peilot Modur a'u haddasu fel y dymunir.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (18)
Demagnetization blanking cyfnod cyfnod
Mae demagnetization y cyfnod fel y bo'r angen yn gyfnod ar ôl y newid egni cyfnod pan, oherwydd y gollyngiad presennol (Ffigur 14), nid yw'r darlleniad EMF cefn yn ddibynadwy. Felly, rhaid i'r algorithm anwybyddu'r signal cyn iddo ddod i ben. Diffinnir y cyfnod hwn yn y fainc waith MC fel canrantage o gam (60 gradd trydanol) a gellir newid runtime drwy'r Peilot Modur fel y dangosir yn Ffigur 15. Po uchaf yw'r cyflymder modur, y cyflymaf y cyfnod demagnetization. Mae'r demagnetization, yn ddiofyn, yn cyrraedd terfyn is a osodwyd i dri chylch PWM ar 2/3 o'r cyflymder graddedig uchaf. Os yw cam anwythiad y modur yn isel ac nad oes angen llawer o amser i ddadfagneteiddio, gall y defnyddiwr leihau'r cyfnod masgio neu'r cyflymder y gosodir y cyfnod lleiaf. Fodd bynnag, ni argymhellir gostwng y cyfnod masgio o dan 2 - 3 cylch PWM oherwydd gall y rheolaeth achosi ansefydlogrwydd sydyn yn ystod cymudo cam.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (19)
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (20)
Oedi rhwng croesfan sero BEMF a chymudo gris
Unwaith y bydd digwyddiad croesfan sero BEMF wedi'i ganfod, mae'r algorithm fel arfer yn aros 30 gradd trydanol tan gymudiad dilyniant cam (Ffigur 16). Yn y modd hwn, mae'r groesfan sero wedi'i lleoli ar bwynt canol y cam i dargedu'r effeithlonrwydd mwyaf posibl.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (21)
Gan fod cywirdeb y canfod croesfan sero yn dibynnu ar nifer y caffaeliadau, felly ar yr amledd PWM (gweler Adran 3.2.1), gall cywirdeb ei ganfod ddod yn berthnasol ar gyflymder uchel. Yna mae'n cynhyrchu anghymesuredd amlwg o'r tonffurfiau ac afluniad y cerrynt (gweler Ffigur 17). Gellir gwneud iawn am hyn trwy leihau'r oedi rhwng canfod croesfannau sero a chymudo fesul cam. Gall y defnyddiwr newid amser rhedeg trwy'r Peilot Modur fel y dangosir yn Ffigur 18.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (22)
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (23)
Newid rhwng PWM OFF-time a synhwyro AR-amser
Wrth gynyddu'r cyflymder neu'r cerrynt llwyth (hynny yw, trorym allbwn modurol), mae cylch dyletswydd gyrru PWM yn cynyddu. Felly, mae'r amser ar gyfer sampling y BEMF yn ystod y OFF-amser yn cael ei leihau. Er mwyn cyrraedd 100% o'r cylch dyletswydd, mae'r trawsnewidiad ADC yn cael ei sbarduno yn ystod amser ON y PWM, gan newid o synhwyro BEMF yn ystod yr amser PWM OFF-time i PWM ON-time.
Mae cyfluniad anghywir o drothwyon BEMF yn ystod ON-amser yn arwain at yr un materion a ddisgrifir yn Adran 3.1.3 (“trothwyon BEMF anghywir”).
Yn ddiofyn, mae trothwyon synhwyro BEMF ON yn cael eu gosod i hanner y bws cyftage (gweler Adran 2.1). Rhaid i'r defnyddiwr ystyried bod y trothwyon gwirioneddol yn dibynnu ar gyfrol y bwstage rhwydwaith gwerth a synhwyro. Dilynwch yr arwyddion yn Adran 2.1 a gwnewch yn siŵr eich bod yn alinio'r cyftage lefel i'r un enwol a osodwyd yn y fainc waith MC.
Mae gwerthoedd y trothwyon a'r cylch dyletswydd PWM lle mae'r algorithm yn cyfnewid rhwng OFF a synhwyro ON yn amser rhedeg y gellir ei ffurfweddu trwy'r Peilot Modur (Ffigur 19) ac ar gael yn Voltage modd gyrru yn unig.
STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (24)

Datrys problemau

Beth sy'n rhaid i mi ofalu amdano i droelli modur yn iawn ag algorithm 6-cam llai synhwyrydd? Mae troelli modur ag algorithm 6 cam heb synhwyrydd yn awgrymu gallu canfod y signal BEMF yn gywir, cyflymu'r modur, a cydamseru'r rotor gyda'r algorithm rheoli. Mae mesuriad cywir y signalau BEMF yn rhan o ddyluniad effeithiol rhwydwaith synhwyro BEMF (gweler Adran 2.1). Mae'r targed cyftage (cyftage gyrru modd) neu gyfredol (gyrru modd cyfredol) yn ystod y dilyniant cychwyn yn dibynnu ar y paramedrau modur. Mae diffiniad (ac yn y pen draw hyd) y cyftage/cyfnod presennol yn ystod camau alinio, cyflymu, a newid i'r digidol yn hanfodol ar gyfer gweithdrefn lwyddiannus (gweler Adran 3).
Yn y diwedd, mae cydamseru'r rotor a'r gallu i gynyddu'r modur cyflymder hyd at y cyflymder graddedig yn dibynnu ar optimeiddio amlder PWM, trothwyon BEMF, cyfnod demagnetization ac oedi rhwng canfod croesfan sero a chymudo cam, fel y disgrifir yn Adran 3.2.
Beth yw gwerth cywir rhannwr gwrthyddion BEMF?
Rhaid i'r defnyddiwr fod yn ymwybodol y gall gwerth rhannwr gwrthydd BEMF anghywir ddileu unrhyw siawns o yrru'r modur yn iawn. Am fanylion pellach ar sut i ddylunio rhwydwaith synhwyro BEMF, cyfeiriwch at Adran 2.1.
Sut ydw i'n ffurfweddu'r weithdrefn gychwyn?
  • Er mwyn gwneud y gorau o'r broses gychwyn, argymhellir cynyddu hyd pob cam o'r cyfnod adfywio i sawl eiliad. Yna mae'n bosibl deall a yw'r modur yn cyflymu'n iawn, neu ar ba gyflymder/cam o'r weithdrefn dolen agored y mae'n methu.
  • Nid yw'n ddoeth cyflymu modur syrthni uchel gyda r rhy serthamp.
  • Os bydd y cyfluniedig cyftage cyfnod neu gyfnod presennol yn rhy isel, y modur stondinau. Os yw'n rhy uchel, caiff y overcurrent ei sbarduno. Yn raddol gynyddu'r cyftage cyfnod (cyftagMae gyrru modd e) neu gyfredol (gyrru modd cyfredol) yn ystod y camau aliniad a chyflymiad yn caniatáu i'r defnyddiwr ddeall ystod gwaith y modur. Yn wir, mae'n helpu i ddod o hyd i'r optimwm.
  • O ran newid i weithrediad dolen gaeedig, rhaid lleihau enillion y DP i ddechrau i eithrio bod colli rheolaeth neu ansefydlogrwydd oherwydd dolen cyflymder. Ar y pwynt hwn, mae'n hollbwysig bod rhwydwaith synhwyro BEMF wedi'i ddylunio'n gywir (gweler Adran 2.1) a bod y signal BEMF wedi'i gaffael yn gywir. Gall y defnyddiwr gael mynediad at ddarlleniad y BEMF, a'i blotio yn y Peilot Modur (gweler Ffigur 20) trwy ddewis y cofrestrau sydd ar gael BEMF_U, BEMF_V a BEMF_U yn adran plot ASYNC yr offeryn. Unwaith y bydd y modur yn y cyflwr Run, gellir optimeiddio enillion y rheolydd dolen cyflymder. Am fanylion pellach neu optimeiddio paramedr, gweler Adran 3 ac Adran 3.2.
    STMicroelectroneg-STM32-Motor-Rheoli-SDK-6-Cam-Cadarnwedd-Synhwyrydd-Llai-Paramedr- (1)
 Beth alla i ei wneud os nad yw'r modur yn symud wrth gychwyn?
  • Ar gychwyn, cyftage (cyftage gyrru modd) neu gyfredol (gyrru modd cyfredol) yn cael ei ddarparu i'r cyfnodau modur. Y nod yw ei alinio mewn safle hysbys a rhagddiffiniedig. Os bydd y cyftagNid yw e yn ddigon uchel (yn enwedig gyda moduron â chysondeb syrthni uchel), nid yw'r modur yn symud ac mae'r weithdrefn yn methu. I gael rhagor o wybodaeth am atebion posibl, cyfeiriwch at Adran 3.1.1.

Beth alla i ei wneud os nad yw'r modur yn cwblhau'r cyfnod cyflymu?
Yn yr un modd â'r cyfnod alinio, mae'r modur yn cael ei gyflymu mewn dolen agored trwy gymhwyso cyfrol sy'n cynyddu'n llinoltage (cyftage gyrru modd) neu gyfredol (gyrru modd cyfredol) i'r cyfnodau modur. Nid yw gwerthoedd rhagosodedig yn ystyried llwyth mecanyddol cymhwysol yn y pen draw, neu nid yw cysonion modur yn gywir a/neu'n hysbys. Felly, gall y weithdrefn gyflymu fethu gyda stondin modur neu ddigwyddiad gorgyfredol. I gael rhagor o wybodaeth am atebion posibl, cyfeiriwch at Adran 3.1.2.

Pam nad yw'r modur yn troi drosodd i ddolen cyflymder caeedig?
Os yw'r modur yn cyflymu'n iawn i'r cyflymder targed ond ei fod yn stopio'n sydyn, efallai y bydd rhywbeth o'i le yng nghyfluniad trothwy BEMF neu mae'r rheolwr DP ar ei ennill. Cyfeiriwch at Adran 3.1.3 am fanylion pellach.

Pam mae'r ddolen cyflymder yn edrych yn ansefydlog?
Disgwylir cynnydd yn sŵn y mesuriad gyda'r cyflymder oherwydd po uchaf yw'r cyflymder, yr isaf yw nifer y BEMF samples ar gyfer canfod croesfan sero ac, o ganlyniad, cywirdeb ei gyfrifiad. Fodd bynnag, gall ansefydlogrwydd gormodol y ddolen gyflymder hefyd fod yn symptom o enillion trothwy BEMF anghywir neu enillion DP nad ydynt wedi'u ffurfweddu'n gywir, fel yr amlygir yn Adran 3.1.3.

  • Sut alla i gynyddu'r cyflymder uchaf y gellir ei gyrraedd?

Mae cyflymder cyraeddadwy uchaf fel arfer yn cael ei gyfyngu gan sawl ffactor: amlder PWM, colli cydamseriad (oherwydd cyfnod demagnetization gormodol neu oedi anghywir rhwng canfod croesfan sero a chymudo cam), trothwyon BEMF anghywir. Am fanylion pellach ar sut i wneud y gorau o'r elfennau hyn, cyfeiriwch at Adran 3.2.1, Adran 3.2.3, Adran 3.2.4 ac Adran 3.2.5.

Pam mae'r modur yn stopio'n sydyn ar gyflymder penodol?
Mae'n debygol oherwydd cyfluniad trothwy BEMF ar-synhwyro PWM anghywir. Cyfeiriwch at Adran 3.2.5 am fanylion pellach.

Hanes adolygu
Tabl 2. Hanes adolygu'r ddogfen
Dyddiad Fersiwn Newidiadau
24-Tachwedd-2023 1 Rhyddhad cychwynnol.

HYSBYSIAD PWYSIG – DARLLENWCH YN OFALUS

Mae STMicroelectronics NV a'i is-gwmnïau (“ST”) yn cadw'r hawl i wneud newidiadau, cywiriadau, gwelliannau, addasiadau a gwelliannau i gynhyrchion ST a/neu i'r ddogfen hon ar unrhyw adeg heb rybudd. Dylai prynwyr gael y wybodaeth berthnasol ddiweddaraf am gynhyrchion ST cyn gosod archebion. Gwerthir cynhyrchion ST yn unol â thelerau ac amodau gwerthu ST sydd ar waith ar adeg cydnabod yr archeb.
Prynwyr yn unig sy'n gyfrifol am ddewis, dewis a defnyddio cynhyrchion ST ac nid yw ST yn cymryd unrhyw atebolrwydd am gymorth ymgeisio neu ddyluniad cynhyrchion prynwyr.
Ni roddir trwydded, yn benodol nac yn oblygedig, i unrhyw hawl eiddo deallusol gan ST yma.
Bydd ailwerthu cynhyrchion ST gyda darpariaethau gwahanol i'r wybodaeth a nodir yma yn dileu unrhyw warant a roddir gan ST ar gyfer cynnyrch o'r fath.
Mae ST a'r logo ST yn nodau masnach ST. I gael gwybodaeth ychwanegol am nodau masnach ST, cyfeiriwch at www.st.com/trademarks. Mae pob enw cynnyrch neu wasanaeth arall yn eiddo i'w perchnogion priodol.
Mae gwybodaeth yn y ddogfen hon yn disodli ac yn disodli gwybodaeth a ddarparwyd yn flaenorol mewn unrhyw fersiynau blaenorol o'r ddogfen hon.
© 2023 STMicroelectroneg – Cedwir pob hawl

Dogfennau / Adnoddau

STMicroelectronics STM32 Rheoli Modur SDK 6 Cam Firmware Synhwyrydd Paramedr Llai [pdfLlawlyfr Defnyddiwr
STM32 Rheoli Modur SDK 6 Cam Firmware Synhwyrydd Llai Paramedr, Modur Rheoli SDK 6 Cam Firmware Synhwyrydd Llai Paramedr, Cam Cadarnwedd Synhwyrydd Paramedr Llai, Synhwyrydd Firmware Llai Paramedr, Synhwyrydd Llai Paramedr, Llai Paramedr, Paramedr

Cyfeiriadau

Gadael sylw

Ni fydd eich cyfeiriad e-bost yn cael ei gyhoeddi. Mae meysydd gofynnol wedi'u marcio *