直流無刷電機(jī)方波控制的理論基礎(chǔ)。方波控制也稱為六步控制。在一個電循環(huán)中,電機(jī)只有六個狀態(tài),或者定子電流有六個狀態(tài)(三相橋臂有六個開關(guān)狀態(tài))。每個當(dāng)前狀態(tài)可以看成一個方向的矢量轉(zhuǎn)矩,六個矢量逐級有規(guī)律地轉(zhuǎn)換。矢量的旋轉(zhuǎn)方向決定了電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向(順時針或逆時針),電機(jī)的轉(zhuǎn)子會同步旋轉(zhuǎn)。在方波控制中,主要控制兩個變量,一個是對應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置的開管狀 態(tài)。有霍爾時通過霍爾信息獲取轉(zhuǎn)子位置,無傳感器時通過反電動勢信息獲取轉(zhuǎn)子位置,從而確定開管狀態(tài);二是PWM占空比控制,通過控制占空比來控制電流,從而控制轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。方波算法的實(shí)現(xiàn)步驟 霍爾方波控制: 1.讀取母線電流采樣的AD值,計(jì)算母線電流 2.電流環(huán)計(jì)算應(yīng)給定的 PWM 占空比,并將電流控制到給定的電流大小 3.讀取霍爾狀態(tài),根據(jù)霍爾狀態(tài)與三相橋臂開啟狀態(tài)的關(guān)系數(shù)組,得到對應(yīng)的開啟狀態(tài)、霍爾狀態(tài)的每個跳沿和三相橋臂的時間點(diǎn)(也稱為換相點(diǎn))狀態(tài)切換。 4.霍爾相鄰狀態(tài)之間的扇區(qū)是一個電周期的六分之一,即60。定時器可以記錄60扇區(qū)所用的時間,從而計(jì)算出當(dāng)前頻率,得到電機(jī)轉(zhuǎn)速。 5.以電流環(huán)為內(nèi)環(huán),速度環(huán)為外環(huán),對電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制,如霍爾方波控制框圖所示。霍爾方波控制,電機(jī)啟動時,電機(jī)轉(zhuǎn)子位置已知,直接用霍爾狀態(tài)對的矢量轉(zhuǎn)矩拉動電機(jī)即可啟動電機(jī),可直接閉環(huán)控制. 
BEMF方波控制: 1.讀取母線電流采樣的AD值,計(jì)算母線電流。 2.電流環(huán)計(jì)算應(yīng)給定的 PWM 占空比,并將電流控制到給定的電流大小 3.保持一個開管狀態(tài)(即保持一個方向矢量定位),然后按照一定的頻率改變開管狀態(tài),并按規(guī)律增加和改變頻率。達(dá)到開關(guān)電頻率,然后切換到反電動勢模式。 4.使用頻率較高的定時器來中斷和讀取相位比較器的輸出狀態(tài)。如果相位比較器的輸出電平翻轉(zhuǎn),則表示反電動勢產(chǎn)生過零。此時,讀取定時器D的時基計(jì)數(shù)值,保存,然后清定時器D,配置定時器D比較寄存器0的比較值,啟動定時器D開始計(jì)時,直到PWMD0中斷發(fā)生,改變中斷時的開關(guān)管狀態(tài),即找到零交叉點(diǎn),延遲30個電角的相變。 5.以電流環(huán)為內(nèi)環(huán),速度環(huán)為外環(huán),對電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制。對于BEMF方波控制,當(dāng)電機(jī)啟動時,電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置是未知的,因此需要采用外同步方式啟動電機(jī),這樣定子電流才能驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子按照給定的運(yùn)行大小和頻率,然后電機(jī)可以切換到反電動勢模式運(yùn)行電機(jī),并運(yùn)行速度和電流的閉環(huán)控制。
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