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最近打算將自己在其它地方發(fā)過(guò)的一些帖子收集整理一下,算是留個(gè)備份,省得自己以后找一些資料也麻煩。這個(gè)帖子得原來(lái)位置在馬達(dá)控制應(yīng)用筆記和參考代碼--看看這個(gè)帖的訪問(wèn)量能達(dá)
真正的技術(shù)問(wèn)題,在ST MCU論壇上還是太少了。不知道是用的人太少,還是ST推廣不夠……?(怎么覺(jué)得好像是罵在自己啊?首先申明我不是ST的)以前在其它網(wǎng)站上曾經(jīng)有整理貼出來(lái)過(guò),既然這里有人問(wèn)道ST7MC系列,順手將這些資料轉(zhuǎn)來(lái)這里,部分內(nèi)容稍有刪除。
最近發(fā)現(xiàn)突然出現(xiàn)很多人問(wèn)起如何使用MCU來(lái)控制馬達(dá),由于工作的原因,一直有在接觸ST7MC和dsPIC30F的BLDC變頻控制,手上到是有一些這樣的資料,分別是ST7MC系列、TI TMS320LF2xxx系列、Microchip PIC18和dsPIC系列、Freescale MC68H和MC56F800系列的馬達(dá)控制資料。里面有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的馬達(dá)控制應(yīng)用,也有用了PI算法的,也有使用空間矢量算法的。我干脆分帖將這些資料列出來(lái)。大家一個(gè)方便,有需要的自己找自己所需吧。我本人使用過(guò)ST7MC、diPIC30F4011、TMS320LF2407、MC56F8156,不過(guò)只有ST7MC是現(xiàn)在用的最多的,后面的兩個(gè)型號(hào)很久以前讀書時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)用來(lái)做UPS并機(jī)的,現(xiàn)在都差不多忘光了,只是還留下點(diǎn)資料,也一并整理出來(lái)給大家參考,免得需要的時(shí)候滿大街找,不知到哪有。資料我可不負(fù)責(zé)更新啊。
相信大家只要了解電機(jī)特性,明白控制理論,用什么單片機(jī)都應(yīng)該是一樣的。資料都是英文的,請(qǐng)不要向我要中文的資料,如果我有中文的話,我會(huì)盡量提供。PDF格式為應(yīng)用筆記,ZIP或RAR為參考代碼。適當(dāng)?shù)牡胤轿視?huì)加一點(diǎn)中文概述,方便大家。
一、ST7MC部分
ST單片機(jī)首頁(yè)
這里你可以找到所有ST官方的單片機(jī)的資料,包括數(shù)據(jù)手冊(cè)、用戶手冊(cè)、應(yīng)用筆記、參考代碼、開(kāi)發(fā)環(huán)境
ST7MC的官方網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面:
?fdir=pages&fnam=st7mc
ST7MC的官方應(yīng)用筆記頁(yè)面:
?name=mcu&file=familiesdocs&FAM=30#Application%20Note
里面有提及ST92141的,這個(gè)型號(hào)ST已經(jīng)不建議在新的設(shè)計(jì)中使用了,使用ST7MC來(lái)替代。
1、ST7MC Three-Phase AC Induction Motor Ccontrol Software Library
2、ST7MC Three-Phase BLDC Motor Control Software Library
這個(gè)庫(kù)使用的是三次諧波,PI算法實(shí)現(xiàn)電流環(huán)或電壓環(huán)的閉環(huán)控制。
3、ST7MC PMAC Sine Wave Motor Control Software Library
4、PFC for ST7MC Starter Kit
5、PWM Management for 3-Phase BLDC Motor Drives using the ST7FMC
6、Back EMF detection during PWM on time by ST7MC
7、Space Vector Modulation using 8-Bit ST7FMC Microcontroller and AK-ST7FMC Starter Kit
用ST7MC實(shí)現(xiàn)空間矢量算法,有詳細(xì)的思路說(shuō)明,具體的參考代碼沒(méi)有找到
8、ST7MC1 ST7MC2 datasheet
9、BLDC Sensor Motor Stand Alone library rev 2.0
10、BLDC Sensorless Motor Stand Alone Library rev 2.1
11、ST7MC Three-phase AC Induction Motor Control Library Rev 2.0
12、ST7MC-KIT/BLDC Starter kit Software Suite.
(includes comprehensive PC Graphical User Interface and C Software libraries for standalone operation of the starter kit)
這個(gè)GUI可以看到調(diào)試的時(shí)候需要配置那些參數(shù)。
13、ST有一些內(nèi)部培訓(xùn)的材料,下列的資料僅用于技術(shù)交流,請(qǐng)勿用于商業(yè)用途。如需商業(yè)用途,請(qǐng)刪除下述這些資料,然后自行與ST聯(lián)系獲取你的需要。希望下載者注意!
AC Induction Motor
AC Induction Motor
1)、AC Induction Motor Advanced.pdf
2)、AC Induction Motor Basics.pdf
3)、AC Motor Control Library Overview.pdf
4)、Use of GUI and stand-alone software.pdf
5)、Working with the AC Motor Control Software Library.pdf
6)、Hands-on session exercises.pdf
7)、AC induction motor MTC peripheral exercise.pdf
8)、AC induction motor MTC peripheral,features and associated registers.pdf
9)、Sinewave generation technique.pdf
10)、Sinewave generation technique(Solution).pdf
BLDC Motor
1)、BLDC Motor basics.pdf
2)、ST7FMC2x BLDC Motor Peripheral.pdf
3)、ST7FMC2x Microcontroller.pdf
4)、BLDC START & DRIVE.pdf
5)、BLDC Flowchart.pdf
6)、Starter Kit & GUI.pdf
7)、BLDC MOTOR BASIC.pdf
8)、BLDC motor MTC peripheral exercise.pdf
14、ST7 Flash STICK User Manual
ST7-STICK manufacturing files
這是ST7 Stick的PCB gerber和電路原理圖文檔。這個(gè)工具是ST7的并口版編程器,支持目前大多數(shù)的ST7系列MCU編程。如果你手上有ST7MC,只要有快這樣的板子,你就可以開(kāi)始開(kāi)發(fā)了。這是官方的資料,既然放出來(lái)了,應(yīng)該是可以自己拿來(lái)做的。
15)、電機(jī)控制.pdf
電機(jī)控制的概念,工作原理,拓?fù)?L62xx系列設(shè)計(jì)參考資料、注意事項(xiàng),如果需要使用ST的分立馬達(dá)驅(qū)動(dòng)模塊,這是一份非常有用的資料。
二、Ti DSP TMS320LF2xxx部分
Application Software C2000 Apps Software from Texas Instruments
?sectionId=3&tabId=475&familyId=110&toolTypeId=32
里面有幾種常見(jiàn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)參考代碼,DSP的,含F(xiàn)24系列、F28系列。
三、Microchip部分
四、Freescale部分
Freescale有一款DSP,和目前Microchip的dsPIC結(jié)構(gòu)類似,也是MCU+DSP模式,他們是MC56F83xx/DSP56xxx系列。這一款DSP用于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、變頻控制是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。建議大家看了資料以后,需要了解的只是看懂驅(qū)動(dòng)的原理不要太過(guò)分沉迷與器件,比如對(duì)照C語(yǔ)言的源文件理解空間矢量。個(gè)人感覺(jué)其實(shí)用什么MCU或DSP驅(qū)動(dòng)都是一樣,只要資源可以滿足要求都是可以使用的。Freescale的資料其實(shí)蠻多的,我這里只提供Reference Designs的列表,需要了解的只要下載Reference Manuals基本上就可以了解個(gè)大概。我僅列出與馬達(dá)控制、變頻驅(qū)動(dòng)相關(guān)的資料列表(凡是有列出內(nèi)容,但沒(méi)有詳細(xì)下載地址的可與我聯(lián)系grant_jx@163.com,,也可以到Freescale的網(wǎng)站上注冊(cè)ID后再下載):
1、RD56F801XACIM
Design of an ACIM Vector Control Drive using the 56F801X
1)、Reference Manuals:
2、RD56F801XBLDCHS
3-Phase BLDC Motor Control with Hall Sensor Using 56F801X Digital Signal Controllers
1)、Users Guides:
2)、Application Notes
3)、Reports or Presentations
4)、Code Examples
Code Examples.zip
3、RD56F801XPMSMBLDC
PMSM and BLDC Sensorless Motor Control using the 56F801X
1)、Reference Manuals:
2)、Reports or Presentations
4、RD56F8300OUPS
Online UPS using a 56F83xx Device
1)、Reference Manuals:
2)、Schematics
OrCAD Schematic Capture design file for the 56F8300 UPS Control Board
OrCAD Schematic Capture design file for the 56F8300 UPS Power Board
5、RD56F8300SMPS
Digital AC/DC Switched-Mode Power Supply using a 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Notes
3)、Training Reference Material
6、RDDSCSENSORLESSBLDC
3-Phase Brushless DC Motor Sensorless Control using 56F801X
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
7、RDDSP56F8ACIMVHD
3-Phase ACIM Volt per Hertz Motor Control Using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
8、RDDSP56F8ACVCD
3-Phase AC Induction Motor Vector Control Using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
9、RDDSP56F8BLDCAZC
3-Phase BLDC Motor Control with Sensorless Back-EMF ADC Zero Crossing Detection Using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
10、RDDSP56F8BLDCE
3-Phase BLDC Motor Control with Encoder using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Application Notes :
11、RDDSP56F8BLDCHS
3-Phase BLDC Motor Control with Hall Sensor Using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
12、RDDSP56F8BLDCZC
3-Phase Sensorless BLDC Motor Control with Back-EMF Zero Crossing Detection using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
13、RDDSP56F8PMSDE
3-Phase PM Synchronous Motor Control with Quadrature Encoder Using 56F80X Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
14、RDDSP56F8SMTVC
3-Phase PM Synchronous Motor Torque Vector Control Using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
Software Files for 3-Phase PM Synchronous Motor Torque Vector Control Using 56F805
Software Files for 3-Phase PM Synchronous Motor Torque Vector Control Using 56F8300
15、RDDSP56F8SRDE
3-Phase Switched Reluctance Motor Control with Encoder Using 56F80X Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
16、RDDSP56F8SRDHS
3-Phase SR Motor Control with Hall Sensor Reference Design for 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
17、RDDSP56F8SRDS
3-Phase SR Motor Sensorless Control Reference Design using 56F80X or 56F8300 Digital Signal Controllers
1)、Reference Manuals:
2)、Application Software
五、Atmel AT90PWMx
就是資料太少,看上起在低成本的競(jìng)爭(zhēng)上性能與配置蠻有優(yōu)勢(shì)的,就是不知道價(jià)格如何?
AT90PWM2/3 DataSheet
Code example for AT90PWM3 - PSC1 in 1 ramp mode Code example in C language for IAR compiler
Code example for AT90PWM3 - PSC1 in 1 ramp mode Code example in Assembly language for AVR Studio
Code example for AT90PWM3 - PSC1 in 2 ramps mode Code example in C language for IAR compiler
Code example for AT90PWM3 - PSC1 in 4 ramps mode Code example in C language for IAR compiler
Code example for AT90PWM3 - PSC1 in centered aligned ramp mode Code example in C language for IAR compiler
ATAVRMC100 - BLDC Motor Control Hardware User Guide
AVR440: Sensorless Control of Two-Phase Brushless DC Motor
AVR441: Intelligent BLDC Fan Controller with Temperature Sensor and Serial Interface
AVR442: BLDC Fan Motor Control with ATtiny13
AVR443: Sensor-based control of three phase Brushless DC motor
AVR444: Sensorless control of 3-phase brushless DC motors
AVR448: Control of High Voltage Three-phase BLDC Motor
AVR492: Brushless DC Motor control using AT90PWM3
AVR494: AC Induction Motor Control Using the constant V/f Principle and a Natural PWM Algorithm
AVR495: AC Induction Motor Control Using the Constant V/f Principle and a Space-vector PWM Algorithm
120度驅(qū)動(dòng)BLDC和180度驅(qū)動(dòng)BLDC的區(qū)別
通常對(duì)于BLDC所說(shuō)的6步法驅(qū)動(dòng):
下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的BLDC馬達(dá)六步法的簡(jiǎn)單示意圖:
按照六步法的每個(gè)相的導(dǎo)通次序,我們可以得到每個(gè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)序:
如果把它的每一相的電壓的導(dǎo)通時(shí)間以導(dǎo)通角度來(lái)做橫坐標(biāo),我們可以看到:
1、每一相的導(dǎo)通角度是120度;
2、在每一相的導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)是使用PWM信號(hào)來(lái)調(diào)制的;
有傳感器(霍爾)和無(wú)傳感器(反電動(dòng)勢(shì)BEMF)是兩種不同的 轉(zhuǎn)子位置反饋方式。檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的位置目的是為了實(shí)現(xiàn)換相。
在第二幅圖中我們可以看到:
當(dāng)BEMF到通過(guò)PhaseA、PhaseB、PhaseC中間值(即1/2VCC)時(shí),可以算出轉(zhuǎn)子的位置。
那BEMF又是如何實(shí)現(xiàn)?
上圖的mx 點(diǎn)即為反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn),其中 x=1,2,3,4,5,6。對(duì)于特定的某一相而言,以 a 相為例, (x=3, 6)所處的60° 扇區(qū)即為反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)區(qū)域。上圖橫坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的電壓為半電壓uN。
這樣我們可以知道:
1. 反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)超前于實(shí)際換相點(diǎn)30°
2. 一個(gè)電周期內(nèi),任一相反電動(dòng)勢(shì)有兩次過(guò)零
3. 檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)等效于檢測(cè)實(shí)際換相點(diǎn)(霍爾位置傳感器)
4. 反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)可以簡(jiǎn)化為反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)
這里需要注意的是:反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零檢測(cè)只是針對(duì)任意時(shí)刻沒(méi)有通電的線圈(相/繞組)而言。
下面這份圖時(shí)Freescale給出的一個(gè)相壓和BEMF的關(guān)聯(lián)圖:
對(duì)于BEMF牟裳?,有间撝方法,传蛙嚹是使?個(gè)電阻虛擬一個(gè)中性點(diǎn),即虛地:
在PWM導(dǎo)通期間, 中點(diǎn)的電壓位HV/2。這樣通過(guò)三個(gè)電阻與每個(gè)相線連接,然后連在一起,人為的創(chuàng)建一個(gè)虛地點(diǎn)。
ST7MC使用了另一種方式:
這樣做的好處?看上面的兩種圖啊。
120度和180度的區(qū)別在與其推動(dòng)每一相的導(dǎo)通角不一樣。
1、每一相的導(dǎo)通角為180;
2、輸出的信號(hào)為正弦波;
對(duì)電流分解有激勵(lì)電流(D軸)和轉(zhuǎn)矩電流(Q軸)
1、D軸:一般為永磁體磁場(chǎng)方向;
2、Q軸:電樞電流方向,滯后D軸90度;
此類驅(qū)動(dòng)一般都是用矢量控制的方式。下圖是TI的一份應(yīng)用筆記中給出的控制函數(shù)模型:
下圖是瑞薩給出的一個(gè)數(shù)學(xué)原型:
對(duì)于180的驅(qū)動(dòng)我也不是很懂,只是了解了一點(diǎn)皮毛,仍在琢磨中。
上述給出的貼圖多是來(lái)自ST的ST7MC、Freescale、Ti、Microchip的DSP應(yīng)用筆記,要是對(duì)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)有興趣,可以去這些網(wǎng)站上看看。
評(píng)論