STMicroelectronics-logo

STM32 Motor Control SDK 6 Léngkah firmware sénsor Parameter kirang

STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter-produk
spésifikasi
  • Ngaran produk: STM32 kontrol motor SDK - 6-hambalan firmware sensor-kirang parameter optimasi
  • Jumlah modél: UM3259
  • Révisi: Rev 1 - Nopémber 2023
  • Produsén: STMicroelectronics
  • Websitus: www.st.com

Leuwihview

Produkna dirancang pikeun aplikasi kontrol motor dimana posisi rotor kedah ditangtukeun tanpa nganggo sensor. Firmwares ngaoptimalkeun parameter pikeun operasi sensor-kurang, sangkan sinkronisasi hambalan commutation jeung posisi rotor.
BEMF Zero-Crossing Deteksi:
Gaya gelombang éléktromotif tukang (BEMF) robih kalayan posisi rotor sareng laju. Dua strategi sadia pikeun deteksi nol-nyebrang:
Balik EMF sensing salila PWM OFF-waktu: Acquire floating fase voltage ku ADC lamun euweuh arus, identifying enol-pameuntasan dumasar bangbarung.
Balik EMF sensing salila PWM ON-time: Center=tap voltage ngahontal satengah tina beus voltage, ngaidentipikasi enol-pameuntasan dumasar kana bangbarung (VS / 2).
STM32 kontrol motor SDK - 6-hambalan firmware sensor-kirang optimasi parameter

Bubuka

Dokumén ieu ngajelaskeun kumaha carana ngaoptimalkeun parameter konfigurasi pikeun algoritma 6-léngkah, kurang sensor. Tujuanana nyaéta pikeun meunangkeun prosedur ngamimitian anu lancar sareng gancang, tapi ogé kabiasaan loop tutup anu stabil. Sajaba ti éta, dokumén ogé ngécéskeun kumaha carana ngahontal switch ditangtoskeun antara deteksi enol-nyebrang deui EMF salila PWM OFF-waktu jeung PWM ON-waktos nalika spinning motor dina speed tinggi kalawan vol.tage téhnik mode nyetir. Pikeun rinci salajengna ngeunaan algoritma firmware 6-hambalan jeung voltage / téhnik nyetir ayeuna, tingal manual pamaké patali kaasup dina pakét dokuméntasi X-CUBE-MCSDK.

Akronim jeung singgetan

Akronim Katerangan
MCSDK Kit pamekaran software kontrol motor (X-CUBE-MCSDK)
HW Hardware
IDE Lingkungan pangwangunan terpadu
MCU Unit mikrokontroler
GPIO Input / kaluaran tujuan umum
ADC Konverter analog-ka-digital
VM Voltagmodeu e
SL Sénsor-kurang
BEMF Balik gaya éléktromotif
FW Firmware
ZC Nol-meuntas
GUI panganteur pamaké grafis
MC Kadali motor
OCP panyalindungan overcurrent
PID Proporsional-integral-turunan (controller)
SDK Kit ngembangkeun software
UI panganteur pamaké
MC workbench alat workbench kontrol motor, bagian tina MCSDK
Pilot motor Alat pilot motor, bagian tina MCSDK

Leuwihview

Dina mode nyetir 6-léngkah sensor-kurang, firmware nu exploitasi gaya éléktromotif tukang (BEMF) sensed dina fase ngambang. Posisi rotor dimeunangkeun ku ngadeteksi nol-pameuntasan BEMF. Ieu ilaharna dipigawé maké ADC, ditémbongkeun saperti dina Gambar 1. Utamana, nalika médan magnét rotor crosses fase-Z tinggi, BEMF vol pakait.tage robah tanda na (nol-meuntas). BEMF voltage bisa diskalakeun dina input ADC, hatur nuhun kana jaringan résistor nu ngabagi voltage asalna tina fase motor.
Sanajan kitu, saprak sinyal BEMF sabanding jeung speed, posisi rotor teu bisa ditangtukeun dina ngamimitian, atawa dina speed pisan low. Ku alatan éta, motor kudu digancangan dina buka-loop nepi ka volume BEMF cukuptage geus ngahontal. Éta BEMF voltage ngamungkinkeun sinkronisasi tina commutation hambalan jeung posisi rotor.
Dina paragraf di handap ieu, prosedur ngamimitian sareng operasi loop tertutup, sareng parameter pikeun nyetélana, dijelaskeun.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (2)
BEMF nol-pameuntasan deteksi
Gelombang EMF pungkur tina motor tanpa sikat robih sareng posisi rotor sareng laju sareng dina bentuk trapezoidal. Angka 2 nunjukkeun bentuk gelombang arus sareng tonggong EMF pikeun hiji période listrik, dimana garis padet ngalambangkeun arus (ripples teu dipaliré demi kesederhanaan), garis putus-putus ngagambarkeun gaya éléktromotif tukang, sareng koordinat horizontal ngagambarkeun listrik. perspéktif rotasi motor.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (3)
Tengah unggal dua titik fase-switching pakait jeung hiji titik nu polaritasna gaya éléktromotif tukang dirobah: titik nol-pameuntasan. Sakali titik nol-nyebrang diidentifikasi, momen fase-switching diatur sanggeus reureuh listrik 30 °. Pikeun ngadeteksi nol-nyebrang tina BEMF, ketok tengah voltage kudu dipikawanoh. Ketok tengah sarua jeung titik dimana tilu fase motor disambungkeun babarengan. Sababaraha motor ngajadikeun ketok puseur sadia. Dina kasus séjén, éta bisa rekonstruksi ngaliwatan voltage fase. Algoritma 6-hambalan anu dijelaskeun di dieu nyandak advantage ayana jaringan sensing BEMF disambungkeun ka fase motor anu ngamungkinkeun keur ngitung vol ketok puseurtage.
  • Dua strategi béda sadia pikeun idéntifikasi titik enol-pameuntasan
  • Balik sensing EMF salila PWM OFF-waktos
  • Balik deui sensing EMF salami PWM ON-time (ayeuna dirojong dina voltage mode wungkul)
Salila PWM OFF-waktos, fase ngambang voltage ieu kaala ku ADC. Kusabab euweuh arus anu ngalir dina fase ngambang, sarta dua lianna disambungkeun ka taneuh, nalika BEMF crosses enol dina fase floating, éta boga polaritasna sarua jeung sabalikna dina fase séjén: puseur ketok vol.tage nyaeta nol. Lantaran kitu, titik nol-nyebrang diidentifikasi nalika konversi ADC naék ka luhur, atanapi turun di handap, ambang anu ditetepkeun.
Di sisi séjén, salila PWM ON-waktos, hiji fase disambungkeun ka vol beustage, sarta séjén ka taneuh (Gambar 3). Dina kaayaan ieu, ketok tengah voltage ngahontal satengah tina beus voltage nilai nalika BEMF dina fase floating nyaeta nol. Kawas saméméhna, titik enol-pameuntasan dicirikeun nalika konversi ADC naék luhur (atawa ragrag handap) a bangbarung tangtu. Anu terakhir pakait sareng VS / 2.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (4)
Desain jaringan sensing BEMF
Dina Gambar 4, jaringan anu biasa dianggo pikeun ngaraos BEMF dipidangkeun. Tujuanana nyaéta pikeun ngabagi fase motor voltage kudu bener kaala ku ADC. Nilai R2 jeung R1 kudu dipilih nurutkeun vol beustagtingkat e. Pamaké kedah sadar yén ngalaksanakeun rasio R1 / (R2 + R1) langkung handap tibatan anu diperyogikeun, sinyal BEMF tiasa janten rendah teuing sareng kontrolna henteu cekap.
Di sisi anu sanés, rasio anu langkung luhur tibatan anu diperyogikeun bakal nyababkeun sering hurung/pareum dioda panyalindungan D1 anu arus pamulihan tiasa nyuntik bising. Nilai anu disarankeun nyaéta:
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (5)
Nilai-nilai anu rendah pisan pikeun R1 sareng R2 kedah dihindari pikeun ngawatesan arus anu disadap tina fase motor.
R1 kadang disambungkeun ka GPIO tinimbang GND. Hal ieu ngamungkinkeun jaringan janten runtime diaktipkeun atanapi ditumpurkeun.
Dina firmware 6-hambalan, GPIO salawasna dina kaayaan reset sarta jaringan diaktipkeun. Nanging, ayana D3 ahirna kedah dipertimbangkeun nalika netepkeun ambang BEMF pikeun sensing salami PWM ON-time: biasana nambihan 0.5÷0.7 V kana ambang idéal.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (6)
C1 kanggo tujuan nyaring sareng henteu kedah ngawatesan bandwidth sinyal dina rentang frekuensi PWM.
D4 sareng R3 kanggo ngaleupaskeun gancang tina titik BEMF_SENSING_ADC salami commutations PWM, khususna dina vol tinggi.tage papan.
Dioda D1 sareng D2 mangrupikeun pilihan sareng kedah ditambihan ngan upami aya résiko ngalanggar rating maksimum saluran ADC sensing BEMF.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (7)
Optimasi parameter algoritma kontrol
Prosedur ngamimitian
Prosedur ngamimitian biasana diwangun ku runtuyan tilu stages:
  1. Ngajajar. Rotor dijajarkeun dina posisi anu tos ditangtukeun.
  2. Buka-loop akselerasi. voltage pulsa diterapkeun dina runtuyan predetermined nyieun médan magnét anu ngabalukarkeun rotor dimimitian puteran. Laju runtuyan ieu progressively ngaronjat pikeun ngidinan rotor pikeun ngahontal laju nu tangtu.
  3.  Ngalihkeun. Sakali rotor geus ngahontal laju nu tangtu, algoritma pindah ka loop tutup 6-hambalan runtuyan kontrol pikeun ngajaga kadali laju motor sarta arah.
Salaku shwn dina Gambar 5, pamaké bisa ngaluyukeun parameter ngamimitian dina workbench MC saméméh generating kode. Aya dua modeu nyetir anu béda:
  • Voltage modus. Algoritma ngadalikeun laju ku cara ngarobah siklus tugas PWM anu diterapkeun kana fase motor: target Phase Voltage diartikeun pikeun tiap bagean tina ngamimitian profile
  • Modeu ayeuna. Algoritma ngadalikeun laju ku cara rupa-rupa arus anu ngalir dina fase motor: target Arus ditetepkeun pikeun tiap bagean tina pro ngamimitian.file
angka 5. Parameter ngamimitian dina workbench MC
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (8)
Ngajajar
Dina Gambar 5, Fase 1 salawasna pakait jeung hambalan alignment. rotor ieu Blok ka posisi 6-hambalan pangdeukeutna ka "Sudut listrik Awal".
Penting pikeun dicatet yén, sacara standar, durasi Fase 1 nyaéta 200 mdet. Salila hambalan ieu siklus tugas ngaronjat linier pikeun ngahontal target Phase Voltage (Fase Ayeuna, upami modeu nyetir ayeuna dipilih). Sanajan kitu, kalawan motor gede pisan atawa dina kasus inersia tinggi, durasi dianjurkeun, atawa malah target Phase Vol.tage/Arus bisa jadi teu cukup pikeun leres ngamimitian rotasi.
Dina Gambar 6, babandingan antara kaayaan alignment salah jeung hiji ditangtoskeun disadiakeun.
Upami nilai target atanapi durasi Fase 1 henteu cekap pikeun maksa rotor dina posisi awal, pangguna tiasa ningali motor ngageter tanpa mimiti muterkeun. Samentara éta, nyerep ayeuna naek. Salila période mimiti prosedur ngamimitian, ayeuna naek, tapi torsi teu cukup pikeun nungkulan inersia motor. Di luhureun Gambar 6 (A), pamaké bisa ningali ngaronjatna ayeuna. Sanajan kitu, euweuh bukti BEMF: motor lajeng macet. Sakali léngkah akselerasi dimimitian, posisi teu pasti tina rotor nyegah algoritma tina ngalengkepan prosedur ngamimitian jeung ngajalankeun motor.
Ngaronjatkeun voltage/fase ayeuna salila fase 1 bisa ngalereskeun masalah.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (9)
Dina voltagmodeu e, target voltage salila ngamimitian bisa ngaropéa jeung Pilot Motor tanpa kudu regenerate kode. Dina Pilot Motor, dina bagian rev-up, pro akselerasi saruafile tina Gambar 1 dilaporkeun (tingali Gambar 7). Catet yén di dieu voltagfase e bisa ditémbongkeun salaku pulsa disetel kana timer register (Unit S16A), atawa sakumaha pakait jeung kaluaran vol.tage (Unit Vrms).
Sakali pangguna mendakan nilai anu pas anu paling cocog sareng motor, nilai ieu tiasa dilaksanakeun kana proyék MC workbench. Hal ieu ngamungkinkeun regenerating kode pikeun nerapkeun nilai standar. Rumus di handap ngajelaskeun korelasi antara voltagfase dina Vrms na S16A unit.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (10)
Dina modeu ayeuna, dina Motor Pilot GUI, target ayeuna ngan ditémbongkeun dina S16A. Konversi na di ampgumantung kana nilai shunt jeung ampgain lification dipaké dina circuitry limiter ayeuna.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (11)
Buka-loop akselerasi
Dina Gambar 5, Fase 2 pakait jeung fase akselerasi. Runtuyan 6-hambalan diterapkeun pikeun nyepetkeun motor dina loop kabuka, ku kituna, posisi rotor teu nyingkronkeun jeung runtuyan 6-hambalan. Fase ayeuna langkung luhur ti optimum sareng torsi langkung handap.
Dina workbench MC (Gambar 5) pamaké bisa nangtukeun hiji atawa leuwih bagéan akselerasi. Khususna, pikeun motor gede pisan, eta disarankeun pikeun ngagancangkeun eta ku r launamp pikeun nungkulan inersia saméméh ngalakukeun r steeperamp. Salila unggal ruas, siklus tugas ngaronjat linier pikeun ngahontal udagan ahir voltage / fase ayeuna bagean éta. Ku kituna, eta maksakeun commutation tina fase dina speed pakait dituduhkeun dina tabel konfigurasi sarua.
Dina Gambar 8, ngabandingkeun antara hiji akselerasi jeung voltage fase (A) teuing low sarta hiji ditangtoskeun (B) disadiakeun.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (12)
Lamun udagan voltage / ayeuna hiji fase atawa durasi na teu cukup pikeun ngidinan motor pikeun ngahontal éta speed saluyu, pamaké bisa ningali motor eureun spinning tur mimitian ngageter. Di luhureun Gambar 8, arus ujug-ujug naek nalika lapak motor bari, nalika digancangan leres, arus naek tanpa discontinuities. Sakali motor eureun, prosedur ngamimitian gagal.
Ngaronjatkeun voltage/fase ayeuna tiasa ngalereskeun masalah.
Di sisi séjén, lamun voltage / fase ayeuna diartikeun teuing tinggi, saprak motor ngajalankeun inefficiently di buka-loop, arus bisa naek sarta ngahontal overcurrent nu. Motor ujug-ujug eureun, sarta alarm overcurrent ditémbongkeun ku Pilot Motor. Paripolah arus dipidangkeun dina Gambar 9.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (13)
Ngurangan voltage/fase ayeuna tiasa ngalereskeun masalah.
Kawas hambalan alignment, target voltage / ayeuna bisa runtime ngaropéa salila ngamimitian jeung Pilot Motor tanpa perlu regenerate kode. Teras, éta tiasa dilaksanakeun kana proyék MC workbench nalika setélan anu leres diidentifikasi.
Ngalihkeun
Léngkah terakhir tina prosedur ngamimitian nyaéta switch-over. Salila léngkah ieu, algoritma ngamangpaatkeun BEMF anu dirasakeun pikeun nyinkronkeun urutan 6-léngkah sareng posisi rotor. The switch-leuwih dimimitian dina ruas dituduhkeun dina parameter underlined dina Gambar 10. Ieu configurable dina bagian parameter ngamimitian sensor-kirang tina workbench MC.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (14)
Saatos sinyal deteksi BEMF nol-nyebrang anu valid (pikeun minuhan kaayaan ieu tingali Bagéan 2.1), algoritma ngalih ka operasi loop tertutup. Léngkah switch-over tiasa gagal kusabab alesan ieu:
  • Laju switch-over teu dikonpigurasi leres
  • gains PI tina loop speed teuing tinggi
  • Ambang pikeun ngadeteksi acara BEMF nol-pameuntasan teu diatur leres
Laju switch-over teu dikonpigurasi leres
Laju di mana switch-over dimimitian sacara standar sarua jeung speed target awal nu bisa ngonpigurasi dina bagian drive setting tina workbench MC. Pamaké kudu sadar yén, pas loop speed ditutup, motor ieu instan gancangan ti speed switch-over ka speed target. Upami dua nilai ieu jauh pisan, hiji kagagalan arus langkung tiasa lumangsung.
gains PI tina loop speed teuing tinggi
Salila switch-over, algoritma pindah ti maksakeun runtuyan nu geus ditangtukeun pikeun ngukur laju jeung ngitung nilai kaluaran sasuai. Ku kituna, éta ngimbangan laju sabenerna anu hasil tina akselerasi buka-loop. Lamun gains pi teuing tinggi, a instability samentara bisa ngalaman, tapi bisa ngakibatkeun gagalna overcurrent lamun exaggerated.
angka 11 nembongkeun na example tina instability misalna salila transisi tina buka-loop kana operasi loop-tutup.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (15)
Ambang BEMF salah
  • Upami ambang BEMF salah diatur, pameuntasan enol dideteksi sateuacanna atanapi telat. Ieu provokes dua épék utama:
  • Bentuk gelombangna asimétri sareng kontrol henteu éfisién ngarah kana riak torsi anu luhur (Gambar 12)
  • The loop speed jadi teu stabil ku nyoba ngimbangan ripples of torsi
  • Pamaké bakal ngalaman kadali laju anu teu stabil sareng, dina kasus anu paling parah, de-sinkronisasi motor anu nyetir sareng kontrol anu nyababkeun kajadian anu langkung ageung.
  • Setélan ditangtoskeun tina bangbarung BEMF krusial pikeun kinerja alus tina algoritma nu. Thresholds ogé gumantung kana vol beustagnilai e jeung jaringan sensing. Disarankeun ngarujuk kana Bagéan 2.1 pikeun mariksa kumaha align voltage tingkat ka nominal hiji set dina workbench MC.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (16)
Operasi loop tertutup
Lamun motor ngalengkepan fase akselerasi, BEMF nol-pameuntasan dideteksi. rotor ieu nyingkronkeun jeung runtuyan 6-hambalan sarta operasi loop katutup dicandak. Nanging, optimasi parameter salajengna tiasa dilaksanakeun pikeun ningkatkeun pagelaran.
Salaku conto, sakumaha anu dijelaskeun dina Bagéan 3.1.3 sateuacana ("Ambang BEMF Salah"), loop laju, sanaos damel, tiasa katingali teu stabil sareng ambang BEMF peryogi sababaraha perbaikan.
Salaku tambahan, aspék-aspék di handap ieu kedah dipertimbangkeun upami motor dipénta damel dina laju anu gancang atanapi didorong kalayan siklus tugas PWM anu luhur:
Frékuénsi PWM
  • Speed ​​loop gains PI
  • Fase periode blanking demagnetization
  • Reureuh antara nol-meuntas jeung commutation hambalan
  • Pindah antara PWM OFF-time sareng ON-time sensing
Frékuénsi PWM
Algoritma 6-léngkah sensor-kurang ngalakukeun akuisisi BEMF unggal siklus PWM. Pikeun leres ngadeteksi acara enol-pameuntasan, jumlah cukup akuisisi diperlukeun. Sakumaha aturan, pikeun operasi anu leres, sahenteuna 10 akuisisi langkung ti 60 sudut listrik masihan sinkronisasi rotor anu saé sareng stabil.
Ku kituna
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (17)
Speed ​​loop gains PI
Speed ​​loop gains PI mangaruhan responsiveness motor kana sagala paréntah akselerasi atanapi deceleration. Katerangan téoritis kumaha régulator PID jalanna di luar lingkup dokumén ieu. Sanajan kitu, pamaké kudu sadar yén gains regulator loop speed bisa dirobah dina runtime ngaliwatan Pilot Motor tur disaluyukeun sakumaha dipikahoyongna.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (18)
Fase periode blanking demagnetization
Demagnétisasi fase ngambang nyaéta periode sanggeus parobahan fase energization salila, alatan ngurangan ayeuna (Gambar 14), bacaan EMF tukang teu bisa dipercaya. Ku alatan éta, algoritma kudu malire sinyal saméméh éta geus kaliwat. Mangsa ieu dihartikeun dina workbench MC salaku persentage tina hambalan (60 derajat listrik) tur bisa runtime dirobah ngaliwatan Pilot Motor ditémbongkeun saperti dina Gambar 15. Nu leuwih luhur speed motor, nu gancang periode demagnetization. Demagnetization, sacara standar, ngahontal wates handap disetel ka tilu siklus PWM dina 2/3 tina laju dipeunteun maksimum. Upami fase induktansi motor rendah sareng henteu meryogikeun seueur waktos pikeun demagnetize, pangguna tiasa ngirangan periode masking atanapi kagancangan dimana periode minimum diatur. Nanging, henteu disarankeun pikeun nurunkeun période masking sahandapeun 2 - 3 siklus PWM sabab kontrolna tiasa nyababkeun instability ngadadak salami commutation léngkah.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (19)
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (20)
Reureuh antara BEMF nol-pameuntasan jeung hambalan commutation
Sakali acara BEMF nol-nyebrang parantos dideteksi, algoritma biasana ngantosan 30 derajat listrik dugi ka commutation sekuen léngkah (Gambar 16). Ku cara kieu, nol-nyebrang diposisikan dina titik tengah léngkah pikeun nargétkeun efisiensi maksimal.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (21)
Kusabab akurasi deteksi nol-nyebrang gumantung kana jumlah akuisisi, ku kituna dina frékuénsi PWM (tingali Bagian 3.2.1), akurasi deteksi na bisa jadi relevan dina speed tinggi. Éta teras ngahasilkeun asimétri anu jelas tina bentuk gelombang sareng distorsi arus (tingali Gambar 17). Ieu bisa diimbuhan ku ngurangan reureuh antara deteksi nol-nyebrang jeung hambalan commutation. Tunda nol-meuntas bisa dirobah runtime ku pamaké ngaliwatan Motor Pilot ditémbongkeun saperti dina Gambar 18.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (22)
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (23)
Pindah antara PWM OFF-time sareng ON-time sensing
Nalika ningkatkeun laju atanapi arus beban (nyaéta torsi kaluaran motor), siklus tugas PWM nyetir ningkat. Ku kituna, waktu pikeun sampling BEMF salami waktos OFF diréduksi. Pikeun ngahontal 100% tina siklus tugas, konvérsi ADC dipicu nalika ON-waktos PWM, ku kituna gentos tina sensing BEMF salami PWM OFF-time ka PWM ON-time.
Konfigurasi anu salah tina bangbarung BEMF salami ON-waktos nyababkeun masalah anu sami anu dijelaskeun dina Bagéan 3.1.3 ("Ambang BEMF salah").
Sacara standar, BEMF ON-sensing thresholds disetel ka satengah tina vol beustage (tingali Bagian 2.1). pamaké éta kudu mertimbangkeun yén thresholds sabenerna gumantung kana vol beustage nilai jeung jaringan sensing. Turutan indikasi dina Bagéan 2.1 jeung pastikeun pikeun align voltage tingkat ka nominal hiji set dina workbench MC.
Nilai ambang sareng siklus tugas PWM dimana algoritma swap antara OFF sareng ON-sensing tiasa dikonpigurasikeun ngaliwatan Motor Pilot (Gambar 19) sareng sayogi dina Vol.tage mode nyetir wungkul.
STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (24)

Pamérésan masalah

Naon anu kuring kudu ngurus mun leres spin motor kalayan sensor-kurang algoritma 6-hambalan? Spinning motor kalawan sensor-kurang algoritma 6-hambalan ngakibatkeun bisa bener ngadeteksi sinyal BEMF, ngagancangkeun motor, sarta nyingkronkeun rotor jeung algoritma kontrol. Pangukuran anu leres tina sinyal BEMF aya dina rarancang efektif jaringan sensing BEMF (tingali Bagian 2.1). Sasaran voltage (jilidtage mode nyetir) atawa ayeuna (mode ayeuna nyetir) salila runtuyan ngamimitian gumantung kana parameter motor. Definisi (sarta ahirna durasi) tina voltagfase e/ayeuna salila alignment, akselerasi, jeung hambalan switch-over penting pisan pikeun prosedur suksés (tingali Bagéan 3).
Tungtungna, singkronisasi rotor jeung kamampuhan pikeun ngaronjatkeun laju motor nepi ka laju dipeunteun gumantung kana optimasi frékuénsi PWM, thresholds BEMF, periode demagnetization jeung reureuh antara deteksi nol-nyebrang jeung commutation hambalan, sakumaha dijelaskeun dina Bagian 3.2.
Naon nilai katuhu tina divider résistor BEMF?
Pamaké kedah sadar yén nilai divider résistor BEMF anu salah tiasa ngaleungitkeun kasempetan pikeun nyetir motor kalayan leres. Kanggo inpo nu langkung lengkep ihwal kumaha mendesain jaringan sensing BEMF, tingal Bagéan 2.1.
Kumaha kuring ngonpigurasikeun prosedur ngamimitian?
  • Pikeun ngaoptimalkeun prosés ngamimitian, disarankeun pikeun ningkatkeun durasi unggal léngkah fase rev-up ka sababaraha detik. Kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngarti naha motor leres accelerates, atanapi di mana speed / hambalan tina prosedur buka-loop eta gagal.
  • Teu sasaena a ngagancangkeun motor inersia tinggi ku r teuing lungkawingamp.
  • Lamun vol ngonpigurasitage fase atawa fase ayeuna teuing low, lapak motor. Upami éta luhur teuing, arus langkung dipicu. Saeutik demi saeutik ningkatkeun voltage fase (voltage mode nyetir) atawa ayeuna (mode ayeuna nyetir) salila alignment jeung akselerasi léngkah ngamungkinkeun pamaké pikeun ngarti rentang gawé motor. Mémang, éta ngabantosan mendakan anu optimal.
  • Lamun datang ka pindah ka operasi loop katutup, gains tina PI kudu diréduksi dina mimitina pikeun ngaluarkeun yén leungitna kontrol atawa instability disababkeun ku speed loop. Dina titik ieu, mastikeun yén jaringan sensing BEMF dirancang leres (tingali Bagéan 2.1) sareng sinyal BEMF anu dicandak leres penting pisan. pamaké éta bisa ngakses bacaan tina BEMF, sarta plot dina Pilot Motor (tingali Gambar 20) ku milih sadia registers BEMF_U, BEMF_V na BEMF_U dina bagian plot ASYNC alat. Sakali motor dina kaayaan Run, gains speed loop controller bisa dioptimalkeun. Pikeun detil salajengna atanapi optimasi parameter, tingali Bagéan 3 jeung Bagéan 3.2.
    STMicroelectronics-STM32-Motor-Control-SDK-6-Lengkah-Firmware-Sensor-Kurang-Parameter- (1)
 Naon anu kuring tiasa laksanakeun upami motor henteu gerak nalika ngamimitian?
  • Dina ngamimitian, a linier ngaronjatna voltage (jilidtage mode nyetir) atanapi ayeuna (mode ayeuna nyetir) disadiakeun pikeun fase motor. Tujuanana nyaéta pikeun nyaluyukeun éta dina posisi anu dipikanyaho sareng tos siap. Lamun voltage teu cukup luhur (utamana jeung motor kalawan konstanta inersia tinggi), motor teu gerak jeung prosedur gagal. Kanggo inpo nu langkung lengkep ihwal solusi anu mungkin, tingal Bagéan 3.1.1.

Naon anu kuring tiasa laksanakeun upami motor henteu ngalengkepan fase akselerasi?
Sapertos pikeun fase alignment, motor digancangan dina loop kabuka ku cara ngalarapkeun volume anu ningkat sacara linier.tage (jilidtage mode nyetir) atanapi ayeuna (mode ayeuna nyetir) kana fase motor. Nilai standar teu nganggap beban mékanis ahirna dilarapkeun, atawa konstanta motor teu akurat jeung / atawa dipikawanoh. Ku alatan éta, prosedur akselerasi bisa gagal jeung lapak motor atawa acara overcurrent. Kanggo inpo nu langkung lengkep ihwal solusi anu mungkin, tingal Bagéan 3.1.2.

Naha motor teu ngalih kana loop speed katutup?
Lamun motor leres accelerates ka speed target tapi ujug-ujug eureun, hal bisa jadi salah dina konfigurasi bangbarung BEMF atanapi gains controller PI. Tingal Bagéan 3.1.3 pikeun detil salajengna.

Naha speed loop kasampak teu stabil?
Paningkatan bising tina pangukuran sareng kagancangan diperkirakeun kumargi langkung luhur lajuna, langkung handap jumlah BEMF s.amples pikeun deteksi nol-nyebrang jeung, akibatna, katepatan itungan na. Sanajan kitu, hiji instability kaleuleuwihan loop speed ogé bisa jadi gejala bangbarung BEMF salah atanapi gains pi nu teu ngonpigurasi leres, sakumaha disorot dina Bagian 3.1.3.

  • Kumaha carana abdi tiasa ningkatkeun speed reachable maksimum?

Laju ngahontal maksimum biasana diwatesan ku sababaraha faktor: frékuénsi PWM, leungitna sinkronisasi (kusabab période demagnetization kaleuleuwihan atawa reureuh salah antara deteksi enol-nyebrang jeung commutation hambalan), thresholds BEMF teu akurat. Pikeun rinci salajengna ngeunaan cara ngaoptimalkeun elemen ieu, tingal Bagéan 3.2.1, Bagéan 3.2.3, Bagéan 3.2.4 jeung Bagéan 3.2.5.

Naha motor ngadadak eureun dina laju nu tangtu?
Éta kamungkinan alatan konfigurasi bangbarung BEMF PWM on-sensing anu teu akurat. Tingal Bagéan 3.2.5 pikeun detil salajengna.

Riwayat révisi
Méja 2. Sajarah révisi dokumén
titimangsa Vérsi Parobahan
24-Nopémber-2023 1 Pelepasan awal.

PERHATOSAN PENTING – BACA TELITI

STMicroelectronics NV sareng anak perusahaanna ("ST") ngagaduhan hak pikeun ngarobih, koréksi, perbaikan, modifikasi, sareng perbaikan produk ST sareng / atanapi dokumen ieu iraha waé tanpa aya bewara. Purchasers kudu ménta inpo relevan panganyarna dina produk ST saméméh nempatkeun pesenan. Produk ST dijual dumasar kana sarat sareng kaayaan penjualan ST di tempat nalika pangakuan pesenan.
Purchasers téh solely jawab pilihan, seleksi, sarta pamakéan produk ST sarta ST nganggap euweuh liability pikeun bantuan aplikasi atawa desain produk purchasers '.
Henteu aya lisénsi, terang atanapi tersirat, kana hak cipta intelektual anu dipasihkeun ku ST di dieu.
Dijual deui produk ST kalayan katangtuan anu béda ti inpormasi anu dijelaskeun di dieu bakal ngabatalkeun jaminan anu dipasihkeun ku ST pikeun produk sapertos kitu.
ST jeung logo ST mangrupakeun mérek dagang ti ST. Pikeun émbaran tambahan ngeunaan merek dagang ST, tingal www.st.com/merek dagangs. Sadaya nami produk atanapi jasa sanés mangrupikeun hak milik nu gaduhna.
Inpormasi dina dokumén ieu ngagentos sareng ngagentos inpormasi anu disayogikeun saacanna dina versi sateuacanna tina dokumén ieu.
© 2023 STMicroelectronics – Sadaya hak ditangtayungan

Dokumén / Sumberdaya

STMicroelectronics STM32 Motor Control SDK 6 Léngkah firmware sénsor Parameter kirang [pdf] Manual pamaké
STM32 Motor Control SDK 6 Léngkah Firmware Sensor Kurang Parameter, Motor Control SDK 6 Léngkah Firmware Sensor Kurang Parameter, Léngkah Firmware Sensor Kurang Parameter, Firmware Sensor Kurang Parameter, Sensor Kurang Parameter, Kurang Parameter, Parameter

Rujukan

Ninggalkeun komentar

alamat surélék anjeun moal diterbitkeun. Widang diperlukeun ditandaan *