ZHCUBZ5A September   2021  – April 2024

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2电机控制理论
    1. 2.1 PMSM 的数学模型和 FOC 结构
    2. 2.2 PM 同步电机的磁场定向控制
    3. 2.3 PM 同步电机的无传感器控制
      1. 2.3.1 具有锁相环的增强型滑模观测器
        1. 2.3.1.1 PMSM 的 ESMO 设计
        2. 2.3.1.2 使用 PLL 的转子位置和转速估算
    4. 2.4 电机驱动器的硬件必要条件
      1. 2.4.1 电机相电压反馈
    5. 2.5 额外的控制特性
      1. 2.5.1 弱磁 (FW) 和每安培最大扭矩 (MTPA) 控制
      2. 2.5.2 快速启动
  6. 3在 TI 硬件套件上运行通用实验
    1. 3.1 受支持的 TI 电机评估套件
    2. 3.2 硬件电路板设置
      1. 3.2.1  LAUNCHXL-F280025C 设置
      2. 3.2.2  LAUNCHXL-F280039C 设置
      3. 3.2.3  LAUNCHXL-F2800137 设置
      4. 3.2.4  TMDSCNCD280025C 设置
      5. 3.2.5  TMDSCNCD280039C 设置
      6. 3.2.6  TMDSCNCD2800137 设置
      7. 3.2.7  TMDSADAP180TO100 设置
      8. 3.2.8  DRV8329AEVM 设置
      9. 3.2.9  BOOSTXL-DRV8323RH 设置
      10. 3.2.10 BOOSTXL-DRV8323RS 设置
      11. 3.2.11 DRV8353RS-EVM 设置
      12. 3.2.12 BOOSTXL-3PHGANINV 设置
      13. 3.2.13 DRV8316REVM 设置
      14. 3.2.14 TMDSHVMTRINSPIN 设置
      15.      34
      16.      35
    3. 3.3 实验软件实现
      1. 3.3.1 导入和配置工程
      2.      38
      3.      39
      4. 3.3.2 实验工程结构
      5. 3.3.3 实验软件概述
    4. 3.4 监控反馈或控制变量
      1. 3.4.1 使用 DATALOG 函数
      2. 3.4.2 使用 PWMDAC 函数
      3. 3.4.3 使用外部 DAC 板
    5. 3.5 使用不同的构建级别循序渐进地运行工程
      1. 3.5.1 级别 1 增量构建
        1. 3.5.1.1 构建和加载工程
        2. 3.5.1.2 设置调试环境窗口
        3. 3.5.1.3 运行代码
      2. 3.5.2 级别 2 增量构建
        1. 3.5.2.1 构建和加载工程
        2. 3.5.2.2 设置调试环境窗口
        3. 3.5.2.3 运行代码
      3. 3.5.3 级别 3 增量构建
        1. 3.5.3.1 构建和加载工程
        2. 3.5.3.2 设置调试环境窗口
        3. 3.5.3.3 运行代码
      4. 3.5.4 级别 4 增量构建
        1. 3.5.4.1 构建和加载工程
        2. 3.5.4.2 设置调试环境窗口
        3. 3.5.4.3 运行代码
  7. 4构建定制板
    1. 4.1 构建新的定制板
      1. 4.1.1 硬件设置
      2. 4.1.2 将参考代码迁移到定制电路板
        1. 4.1.2.1 设置硬件板参数
        2. 4.1.2.2 修改电机控制参数
        3. 4.1.2.3 更改引脚分配
        4. 4.1.2.4 配置 PWM 模块
        5. 4.1.2.5 配置 ADC 模块
        6. 4.1.2.6 配置 CMPSS 模块
        7. 4.1.2.7 配置故障保护函数
      3. 4.1.3 向电机控制工程中添加附加功能
        1. 4.1.3.1 添加按钮功能
        2. 4.1.3.2 添加电位器读取功能
        3. 4.1.3.3 添加 CAN 功能
    2. 4.2 支持新的 BLDC 电机驱动器板
    3. 4.3 将参考代码移植到新的 C2000 MCU
  8.   A 附录 A. 电机控制参数
  9.   参考资料
  10.   修订历史记录

3.4.2 使用 PWMDAC 函数

PWMDAC 模块使用 ePWM 6A、6B、7A 和 7B 将软件变量转换为 PWM 信号，如图 3-25 所示。PWMDAC 模块只受高压套件 (TMDSHVMTRINSPIN) 支持，因为该模块具有额外的 PWM 输出，电路板上提供 RC 滤波器。如果将 PWMDAC 模块与不支持 PWMDAC 模块的电机驱动器板一起使用，那么 PWM 信号被路由到 C2000 LaunchPad 上的备用 PWM，并且用户需要在这些引脚上添加 RC 滤波器才能利用 PWMDAC 解决方案。

PWMDAC 模块方框图图 3-25 PWMDAC 模块方框图

PWMDAC 模块可被用于通过外部低通滤波器来查看相关引脚输出上的信号，此信号由变量表示。因此，需要使用外部低通滤波器来查看图 3-26 中所示的实际信号波形。（1 阶）RC 低通滤波器用于滤除嵌入在实际低频信号中的高频分量。要选择 R 和 C 值，时间常数可以用截止频率 (fc) 表示，如以下公式方程式 49 和 方程式 50 所示。

方程式 49. τ = R C = 1 2 π f c
方程式 50. f c = 2 π R C
连接到 C2000 MCU PWM 引脚的外部 RC 低通滤波器图 3-26 连接到 C2000 MCU PWM 引脚的外部 RC 低通滤波器

若要启用 ePWM DAC 功能，必须在工程属性中添加预定义符号 EPWMDAC_MODE，如图 3-19 所示。

下面的代码演示了 PWMDAC 对象的声明。此代码位于 sys_main.c 文件中。

HAL_PWMDACData_t pwmDACData;

下面的代码展示了 PWMDAC 对象、句柄和参数的初始化和设置。四个模块输入 ptrData[0]、ptrData[1]、ptrData[2] 和 ptrData[3] 被配置为指向四个变量的地址。PWMDAC 模块输入指向不同的系统变量，这取决于构建级别。此代码位于 sys_main.c 文件中。

// set DAC parameters
pwmDACData.periodMax =
              PWMDAC_getPeriod(halHandle->pwmDACHandle[PWMDAC_NUMBER_1]);

pwmDACData.ptrData[0] = &motorVars_M1.anglePLL_rad;           // PWMDAC1
... ...
pwmDACData.ptrData[1] = &motorVars_M1.angleENC_rad;           // PWMDAC2
... ...
pwmDACData.ptrData[2] = &motorVars_M1.angleENC_rad;           // PWMDAC3
... ...
pwmDACData.ptrData[3] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[0];   // PWMDAC4

pwmDACData.offset[0] = 0.5f;
pwmDACData.offset[1] = 0.5f;
pwmDACData.offset[2] = 0.5f;
pwmDACData.offset[3] = 0.5f;

pwmDACData.gain[0] = 1.0f / MATH_TWO_PI;
pwmDACData.gain[1] = 1.0f / MATH_TWO_PI;
pwmDACData.gain[2] = 1.0f / MATH_TWO_PI;
pwmDACData.gain[3] = 4096.0f / USER_MOTOR1_OVER_CURRENT_A;

以下代码演示了在 motor1ctrlISR() 中断执行期间使用新数据更新 PWM 输出。此代码位于 motor1_drive.c 文件中。

// connect inputs of the PWMDAC module. HAL_writePWMDACData(halHandle, &pwmDACData);
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