887799 发表于 2010-8-27 16:10

BLDC梯形波驱动电机双环控制疑问

大家好,最近在调BLDC梯形波驱动电机双环控制,外环是速度环,内环是电流环。现在的疑问是:加上电流环后会导致反应速度变慢??比如说:电机运行在2000转/分的额定速度上,速度环给电流环的参考电流是1A。当负载变大时,电流会增大,电流环是内环先发生动作,减少PWM占空比,力图维持电流不变->速度下降->速度环动作->加大输出给电流环参考电流->电流环加大PWM占空比,力图使电流接近参考电流。如此反复。实践结果是加上电流环后会导致反应速度变慢。不知道问题出在哪里。{:1_426:}

archdevil 发表于 2010-8-28 10:20

先看看电流环的跟踪好不好,如果跟踪没问题,有可能是速度环的输出不够,这时再去调节速度环的参数。

887799 发表于 2010-8-30 09:36

这两天在网上看资料,好像说电流环主要是在电机启动阶段和过流保护方面起主要作用,在转速稳定情况下,电流环不参与调节。如果参与调节只会使调节过程变慢。请教大家,这样的说法对吗??

gyc198215 发表于 2010-8-30 09:43

blog.21ic.com/user1/2765/archives/2009/55269.html
可以参考。因为无刷电流的波形,尤其是换相时波动很大,因此要对电流进行一定的数字滤波在控制,否则可能容易出现PID调节振荡。

887799 发表于 2010-8-30 10:29

blog.21ic.com/user1/2765/archives/2009/55269.html
可以参考。因为无刷电流的波形,尤其是换相时波动很大 ...
gyc198215 发表于 2010-8-30 09:43 http://bbs.simol.cn/images/common/back.gif


    谢谢gyc198215的指教,从你的博文看,结论是动态调节时,电流环应该不起作用最好??换相时电流波动很大,采样什么滤波方法好?换相后多长时间电流恢复正常呢?

gyc198215 发表于 2010-8-31 17:13

用双闭环,可以加快响应速度。很久以前写的,有一些地方当时理解是错误的。
用IIR当然最好,但如果MCU的速度不够,可以用一阶低通的方法,可以参考TI的PMSM的速度计算滤波方法,这个方法也可以认为是加权算法,但是TI用此方法时用了严格的算法。另外你的电流滤波当然也可以用硬件调理进行,把电流整形成平均值,至于响应速度自己调节一下看效果在考虑。记得电流环是P较大,I很小(也可以考虑不用),但I一定不能太大。
为什么电流调节不用太灵敏还有一个原因,因为无刷驱动(120度)就算是电流是一个恒定值,力矩也是波动的(可以认为是正弦的30-150之间的波形),因此严格控制其为一个恒定值其实力矩也是波动的,力矩调节平稳才是最关键,只不过很多力矩是没办法通过测量在进入控制(成本)里,而且电流与力矩有一个关系(矢量PMSM可认为是线性),因此控制电流。但是无刷并不是一个严格的线性,只能说平均力矩和平均电流是线性,因此控制无刷电机双闭环是控制平均电流更好。
不知道这样子回答可明白否?

fang1003 发表于 2010-9-1 16:29

大家好,最近在调BLDC梯形波驱动电机双环控制,外环是速度环,内环是电流环。现在的疑问是:加上电流环后会 ...
887799 发表于 2010-8-27 16:10 http://www.simol.cn/images/common/back.gif


    当负载变化,如负载变大,并不是电流环先变化,因为占空比不变的情况下,实际电流不会改变。变化的顺序是:负载变大,实际转速低于给定,速度环输出变大,也就是电流环给定变大,然后再影响电流环的输出,从而影响占空比,这样环数目多,算法复杂,计算周期长,肯定降低相应速度,但是一般可以提高控制精度。
但是对于BLDC,一般永Hall测定转速和换相信号,再一个Hall跳变周期中,速度是不能改变,电流的变化迅速,所以我认为仅仅事业使用Hall作为计算转速和换相信号的来源的控制系统,闭环太多也没有意义。

887799 发表于 2010-9-1 17:59

谢谢gyc198215和fang1003的热心指点。gyc198215说的平均电流,看文献资料上说shunt电阻在PWM打开的中间时期采样到的电流值就是平均电流。gyc198215你有实现过吗?效果怎样?
fang1003说的“因为占空比不变的情况下,实际电流不会改变”,这点平时实验时,没有注意到。

gyc198215 发表于 2010-9-2 12:54

那个电流指的是一个占空比的平均电流,我说的是指一个换相周期的平均电流。你的那个电流可认为是个瞬时电流。
fang1003说的“因为占空比不变的情况下,实际电流不会改变”,这点平时实验时,没有注意到。----负载不变的情况下,且指的是平均或有效电流,而不是瞬时电流。
当然实现过。56F8013和PICCOL的28027做的。开关门有关的东西。

fang1003 发表于 2010-11-23 11:51

以上可以通过仿真观测相电流的波形,我说的是有效电流,如果知识根据母线电流测量来完成电流环的闭环控制,我认为好处并不是太大,因为很多的续流不能测量得到。反而增加了算法的复杂度。当然如果你能够精确的测量到相电流,可以考虑电流闭环,精确的控制转矩。如果在考虑反电势,应该可以做到理想BLDCd k
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