STM32控制无刷电机有哪几种方式？哪种方式便于学习和理解？

ID:513716 · 发表于 2019-5-6 10:43

想问一下各位大佬，STM32单片机控制无刷直流电机都有哪几种方式？哪种方式便于学习和理解？

ID:528313 · 发表于 2019-5-6 11:12

通过PWM控制，能通过控制占空比调节电机转速

ID:345562 · 发表于 2019-5-6 12:13

主流用PWM方试，扁门用调压也行。

ID:432823 · 发表于 2019-5-6 14:06

STM32发出PWM给电调控制无刷电机

ID:529287 · 发表于 2019-5-7 13:09

无刷直流电机是在有刷直流电动机的基础上发展来的，具有无极调速、调速范围广、过载能力强、线性度好、寿命长、体积小、重量轻、出力大等优点，解决了有刷电机存在的一系列问题，广泛应用于工业设备、仪器仪表、家用电器、机器人、医疗设备等各个领域。由于无刷电机没有电刷进行自动换向，因此需要使用电子换向器进行换向。无刷直流电机驱动器实现的就是这个电子换向器的功能。
无刷直流电机是在有刷直流电动机的基础上发展来的，具有无极调速、调速范围广、过载能力强、线性度好、寿命长、体积小、重量轻、出力大等优点，解决了有刷电机存在的一系列问题，广泛应用于工业设备、仪器仪表、家用电器、机器人、医疗设备等各个领域。由于无刷电机没有电刷进行自动换向，因此需要使用电子换向器进行换向。无刷直流电机驱动器实现的就是这个电子换向器的功能。
目前，主流的无刷直流电机的控制方式有3种：FOC（又称为矢量变频、磁场矢量定向控制）、方波控制（也称为梯形波控制、120°控制、6步换向控制）和正弦波控制。那么这3种控制方式都各有什么优缺点呢？
方波控制：用霍尔传感器或者无感估算算法获得电机转子的位置，然后根据转子的位置在360°的电气周期内，进行6次换向（每60°换向一次）。每个换向位置电机输出特定方向的力，因此可以说方波控制的位置精度是电气60°。由于在这种方式控制下，电机的相电流波形接近方波，所以称为方波控制。
方波控制方式的优点是控制算法简单、硬件成本较低，使用性能普通的控制器便能获得较高的电机转速；缺点是转矩波动大、存在一定的电流噪声、效率达不到最大值。方波控制适用于对电机转动性能要求不高的场合。
正弦波控制
正弦波控制方式使用的是SVPWM波，输出的是3相正弦波电压，相应的电流也是正弦波电流。这种方式没有方波控制换向的概念，或者认为一个电气周期内进行了无限多次的换向。显然，正弦波控制相比方波控制，其转矩波动较小，电流谐波少，控制起来感觉比较“细腻”，但是对控制器的性能要求稍高于方波控制，而且电机效率不能发挥到最大值。
FOC控制
正弦波控制实现了电压矢量的控制，间接实现了电流大小的控制，但是无法控制电流的方向。FOC控制方式可以认为是正弦波控制的升级版本，实现了电流矢量的控制，也即实现了电机定子磁场的矢量控制。制了电机定子磁场的方向，所以可以使电机定子磁场与转子磁场时刻保持在90°，实现一定电流下的最大转矩输出。FOC控制方式的优点是：转矩波动小、效率高、噪声小、动态响应快；缺点是：硬件成本较高、对控制器性能有较高要求，电机参数需匹配。由于FOC的优势明显，目前已在很多应用上逐步替代传统的控制方式，在运动控制行业中备受青睐。

ID:395522 · 发表于 2019-5-8 08:58

PWM SPWM SVPWM
开回路控制(open loop) 闭回路控制(close loop)
P、PD、PI、PID控制

建议从基础的转速调整控制学起

ID:230559 · 发表于 2019-5-8 09:19

电机控制的算法模型很重要，也是产品性能关键。

ID:530329 · 发表于 2019-5-8 09:47

可以采用PWM方式控制电机转速. MOSFFET驱动电机，霍尔传感器检测电机转子位置。

ID:529244 · 发表于 2019-5-8 10:05

FOC(又称为矢量变频、磁场矢量定向控制)、方波控制(也称为梯形波控制、120°控制、6步换向控制)和正弦波控制

ID:530034 · 发表于 2019-5-8 10:59

开回路控制(open loop) PWM SPWM SVPWM
闭回路控制(close loop) P、PD、PI、PID

ID:531522 · 发表于 2019-5-9 14:28

转速的控制、换向的控制、PWM控制、变结构控制几种

ID:531522 · 发表于 2019-5-9 14:30

换相的控制根据定子绕组的换相方式，首先找出三个转子磁钢位置传感器信号H1、H2、H3的状态，与6只功率管之间的关系，以表格形式放在单片机的EEPROM中。8751根据来自H1、H2、H3的状态，可以找到相对应的导通的功率管，并通过P1口送出，即可实现直流无刷电动机的换相。

转速的控制在直流无刷电动机正常运行的过程中，只要通过控制数模转换器的输出电压U0，就可控制直流无刷电动机的电流，进而控制电动机的电流。即8751单片机通过传感器信号的周期，计算出电动机的转速，并把它同给定转速比较，如高于给定转速，则减小P2口的输出数值，降低电动机电流，达到降低其转速的目的。反之，则增大P2口的输出数值，进而增大电动机的转速。

PWM控制转速控制也可以通过PWM方式来实现。

变结构控制当直流无刷电动机处于起动状态或在调整过程中，采用直流无刷电动机的运行模式，以实现动态相应的快速性，一旦电动机的转速到了给定值附近，马上把它转入同步电动机运行模式，以保证其稳速精度。这时计算机只需要按一定频率控制电动机的换相，与此同时，计算机在通过位置传感器的信号周期，来测量其转速大小，并判断它是否跌出同步。一旦失布，则马上转到直流无刷电动机运行，并重新将其拉入同步。

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