ST MC SDK5.x 电机库软件框架说明资料（共20页转载ST原厂）.pdfST 5.X的电机库

文件名称: ST MC SDK5.x 电机库软件框架说明资料（共20页转载ST原厂）.pdf

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详细说明：ST 5.X的电机库文档说明，对这个电机库有简答的说明，不包含源代码文件技术交流QQ群:124545085 Project 由□ Application/User 曰② Drivers/STM323 o HAL Driver 由口stm32f3 ox hal adc. 口stm32 o hal adc exc 由口stm32f3 x hal dac.c 由tm32f3 o hal dac exc 由口tm32f3 x hal tim. c 由tm32f3 o hal tim exc 由口tm3f3 x hal uart.c 团 stm32f3x hal uart exc 口stm32f3hal D stm3213xx hal rcc.c 由口stm32f3 ox hal rcc exc 由tm32 Sox_hal_gpio. c stm32f3x hal dma. c 1.2电机控制库文件及共说明般来说,普通应用这个部分不会涉及到,如果是在AP丨层已经无法满足电机控制的需求时才会考虑修改这个部分,需要对电机运行框架非常熟悉的前提下去进行修改技术交流QQ群:124545085 源文件描述 bus voltage sensor. c 母线电压 circle limitation, c 电压极限限制 enc align ctrl, c 编码器初始定位控制 encoder speed pos fbk.c 编码醫传感器相关 fast div. c 快速软件除法 hall speed pos fbk.c Ha传感器相关 inrush current limiter.c 浪涌电流限制 mc math. c 数学计算 mc interface. c 马达控制底层接口 motor power measurement. c 平均功率计算 ntc temperature sensor.c NTC温度传感 open loop,c 开环控制 pid regulator.c PD环路控制 pad motor power measurement.c功率计算 pwm common c TMER同步使能 pwm curr fbk.c SVPWM,ADC设定相关接口 r divider bus voltage sensor.c实际母线电压釆集 virtual bus voltage sensor. c 虚拟母线电压 ramp_ext mngr.c 无传感开环转闭环控制 speed pos fbk. c 速度传感接囗 speed torg ctrl c 速度力矩控制 state machine. c 电机状态相关 virtual speed sensor. c 无传感开环运行相关以下部分在工程中只会存在其中一个文件 ics f30x pwm curr fbk. c STM32F3的CS采样 r1 f30x pwm curr fbk. c STM32F3的单电阻采样 r3 1 f30x pwm curr fdb.c STM32F3的三电阻采样(1各个ADC r3 2 f30x pwm curr fbk. c STM32F3的三电阻采样(2各个ADC) 4 技术交流QQ群:124545085 13电机驾驶舱这个部分就是为客户直接使用电机库而准备的,各种AP函数供用户调用;可以说简单应用或直接使用这些AP|函数足够达成电札控制应用,客户不需要关心底层如何操作, 只需要关注自身需要实现哪些必要的功能,使得项目开发更加快速有效。这里以个亐达控制数为例:如果双马达控制的第二个马达则将后缀变为 Motor2, 比如启动第二个电机的函数名为MC_ Startmotor2(),此处所涉及的除非特别说明,速度即为机械速度函数名称函教参量数返回函赦功能 MC StartMotorl yoid hool 启动电机 MC StopMotor1 d 停止电机 MC ProgramspeedRampMotcrl speed, time void 设定目标速度以及所需时间 MC ProgramtorqueRampMotorl torque,time void 设定日标力矩以及所需拍 MC 5etCurrentReferenceMotorl Graf,Idrefvoid 设定,ld参考 MC GetcommandstateMotorl void MCI Commandstate t返回指令执行状态停止速度指令执行速度指合 MC-StopSpeedRampMotorI oid bool 保存为执行停止前谏度指令 MC HasRampCompletedMotor1 void boo 指令是否执行完成 MC GetMecspeedReferenceMotor1 void Int16 返回机械考速度 MC GetMecSpeedAverage Motorl Y bid int16 返回平均机械車度 MC GetLastRampFinalSpeedMotor1 woid int16 返回上次指令速度 MC GetcontrolModeMotorl void STC Modality t 返回控制棱式 MC GetimposedDirection Motorl 智od Int16 返回电机转动方向 MC.GetSpeedSensorReliabilityMotor1woid bool 返回当前速度传器可信度 MC GetphaseCurrentAmplitudeMatorl vold s 返回电流值 L MC GetPhasevoltage void 返回电压值 MC GetabMotorl yoid la, Ib 返回a,b相电流 MC GetlalphabetaMotorl Yoid 返回cak变换后的la,阝 MC GetiqdMotorl oid Id, Iq 返回park变换后的ld,l MC Getlgdre mOtor 1 void Idref, igrf 返回l,参考 MC Geto vd, va 返回变换电压量vd,w MC GetvalphabetaMotor1 Va, vp 返回变换电压量va,v MC GetElAngledppMotorl Angledpp 返回电角度DPP数据 MC GetTerefMotor1 void Igrf 返回电流参考 MC Setldrefmotorl loret void 设定电流|d参考 LMC Clear lgdrefMotorl void void lq,ld数据回到默认值 MC Acknowledgefault 1 void Bool 清除异常状态一 MC Getoccurred FaultsMatorl void Fault 得到发生了的Fau状态 MC GetCurrentFaults Motor void Faul 得到当前的Fa状态 AC GetsTMStateMctor 1 void state 得到电机状态电技术交流QQ群:124545085 、软件主要环路包含有三个主要环路:FoC环路,安全环路,电机控制环路;虚线方框部分为可选择组件,实现部分为主要组件,可以看到整个控制围绕了电机控制系统的方方面面。 Satety loop Legend Optional Component over Under :: Votage:: voltage:: Current : Heating Safety Protect. :! Protect :: Protect : Protect routines is Mandatory component ICL Bus ACG Brake: Voltage M f Sensing Rectitier Three Phase Inverter Reference computa tion loop FOC loop 了“1 Current sensing 副7 MTPA Clarke. Park Weaken Circle limitation tSh ii 3Sh i ICS ParK-1 SVPWM PIn Speed &Position Feedback 】5 ::Speed 8 Feed PLLCORDIC UIii Torque i Forward Regul I HALL ENCODER Rev up ie- Appli Control Open :loop FoC AEF 3、整体软件框图可以看到上面的电机控制框图三个环路构成了底层驱动部分,对于整体程序沇程上,电杋库控制过程都发生在中断中,区别于普通顺序控制流程,也无仼务调度;这样做可以将电机控制做到实时控制,因此整个STM32产品都可以用于FOC控制。技术交流QQ群:124545085 「系统初始化 Systick中断发生? 是电机安全任务 START命 ysck中断令? 是速度环执否速度环更电流ADC 行计数-1 新时间到? 转换完成? 是是电机高频任务空闲状态 START命电流环执行FOC 令? 是中频任务电流环参 (速度环执行周期) 考输入 S. AJE .1Main数在main.c中主要是系统的初始化函数,main两数更是条理清晰。 7 技术交流QQ群:124545085 HAL Inito; Systemclock Contigo MX GPIO Inito; ⅨADC1nit(); 时钟外设配置 Ⅸ DAC Init MX TIM1_( MX USART2_ UART Inito 马达控制初始化 MX Motorcontrol_Init() 中断优先级设置, 使能中断 MX NVIC Inito Whe(1)循环电机程序执行在中断中完成 32两个重要的中断 321ADC转换完成中断 321ADC转换完成中断高频任务执行于ADC采样转换完成中断,ADC采样开始由TM1硬件触发,转换完成后进入中断,在这个中断中执行FOC坐标变换以及 SVPWM的执行,最终控制TM1的 PWM占空比输出。 TM1硬件触发ADC转换 TM1,ADC初始化中完成配置 ADC转换完成中断文件:sm32Qxm 函数: void AdC12| RQHandler(vod) 高频任务 FOC坐标变换文件: mc tasks.c SVPWM 函数:uint8 t TSK High Frequency Task(vod) 调整TM1占空比文件: xxx pwm curr fdb.c 函数: xXX Write TIMRegisters0 322 Systick中断这个中断默认为500us的定时中断,安全任务执行在这个中断中,并且以500us为基础,中频任务也执行在这个中断中,比如我们设定的速度环执行为2ms,实乐是500us*4, 也就是匹次 systick中断后执行一次中频任务技术交流QQ群:124545085 s断文件:stm32f3 Ox mc if.c 默认500s 函数: void Sys Tick Handler(void 马达控制初否始化完成? 退出是 Safe Task 中频计数否安全任务值为0 中频计数减1 是中频任务文件: mc tasks. c (速度环执行周期函数: void TsK MediumFrequency 4、三人任务流稈 41高频任务高频任务函数位于 mc task.C的 TSK High Frequency Task数中,执行的是核心FOC 算法技术交流QQ群:124545085 电角度读取 SPD GetEIAngleo 读取电流 PWMC GetPhase Currents) Clark/Park变换 MCM Clarke MCM Parko 电流环P|D调整 PI Controller( 反Pak变换 MCM Rev Parko SVPWM PWMC SetPhase Voltage TM占空比调整 42安全任务所说的安全任务,字面意义已经很明确。这个部分对于过温、过流、欠压、过压保护进行判断,如果触发了上述保护,则会关闭PWwM输出,复位电札控制参数,同时这个部分也是温度ADC采样,母线电压采样,用户ADC采样的执行地方。

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