【经验】晟矽MS32F031霍尔FOC电机控制方案介绍(下)

2023-01-22 晟矽微电子
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上文《晟矽MS32F031霍尔FOC电机控制方案介绍(上)》介绍了硬件电路原理、FOC控制原理、空间矢量调制(SVPWM),本文介绍电流采样方式选择、角度估算器、霍尔FOC程序内容。


介绍目录

1. 硬件电路原理

2. FOC控制原理

3. 空间矢量调制(SVPWM)

4. 电流采样方式选择

5. 角度估算器

6. 霍尔FOC程序


4. 电流采样方式选择



ADC触发源

ADC上升沿触发采样,采用的TIM1-CH4的触发源。

三电阻采样时刻


三电阻采样时刻


低频状态,使用中心点采样


高频状态,改变电流采样点


三电阻采样时刻


扇区转换和临近零矢量,采样不准确


5. 角度估算器


120°HALL电平状态


120°及60°HALL区别


HALL信号及角度关系


矢量控制需要连续的位置信号,需要对角度进行细分,如下图所示:

基于HALL信号的角度细分

每个60°电角度hall扇区角速度可以通过公式:

求出,在下一个hall的扇区,可以通过角速度对时间积分求得:


6. 霍尔FOC程序

DMA采样完成中断中执行FOC控制程序


根据Clark变换原则 f(α,β) = (2/3)*f(A,B,C),推到出:


iα=iA

iβ=√3/3 *(iA+2*iB)


根据Park变换原则,装换成Iq/Id


根据Park变换原则,装换成Ua/Uβ



A,B,C对应Uref1,Uref2,Uref3,

正表示1,负表示0;N=A+2B+4C




已知Ua和Uβ推到出U4和U6,再推导出T4和T6,根据PWM使用上升下降的计数方式,得到下面公式:


全文完

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产品型号
品类
封装
程序存储器(bit)
数据存储器(bit)
工作电压(V)
通用 I/O(个)
系统时钟源
CPU最高频率(MHz)
定时器(个)
唤醒端口(个)
看门狗
MC30P6230
8位 RISC OTP 芯片
SOP8,DIP8,SOT23-6
1K×14bit OTP
50×8bit
2.0V~5.5V
6 个
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6 个
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