最简单的永磁直流有刷电机的电流环问题

sinside

如题，第一次做电流环控制（其实速度环也是改别人之前做好的{:soso_e113:}）
电机：永磁有刷直流电机
控制：单向PWM(8Khz)，有个电流采样电阻，电流采样放大50倍如图

电流采样时间为4ms
运算时间为25ms

单调电流环(PI)时输出老是围绕着目标值不停波动，Kp， Ki调到最小也不行。

请高手指教如何调节？
谢谢了先。

sinside

没有人帮忙啊？补充一点资料

开环输出的电流波形是：
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电流反馈的波形是：
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hitbuyi

1，首先检查一下你的电气时间常Te =L/R是多少，再根据这个值确实你的电流环采样时间。
2，再确定你的电流采进来是不是正确的，看电路图采的应该是平均电流值而不是瞬时值

不知道你波动值是多少，如果不大，应该算是正常的，如果你给定不同的目标值，都围绕目标值波动，也说明了你电流环起作用了，至于怎么样算电流环调好了，我认为能跟随到一定误差范围就算好了。就像速度环一样，

hitbuyi

你的电流反馈波形时间间隔是多少？感觉不太对，怎么用了电容滤波，还出现断流现象？

hitbuyi

你的电流反馈波形时间间隔是多少？感觉不太对，怎么用了电容滤波，还出现断流现象？

sinside

谢谢hitbuyi的答复，

1) 电机只有名牌，所以L,R的值不明。而且电机的标称值很怪，1500W的电机额定电压是180V，额定电流却是10.4A ,额定转速是3800rpm。

2) 电流反馈的波形的间隔是16ms，幅度很高不是小幅波动，换算后尖峰有4,5A.电流没有断流，我的图画得不好，最低的地方不是0，而是大约为1A的地方。

3) 现在我把积分的项再除以1024，配和Ki调整，即 output＝Kp*x＋积分(Ki*x/1024)，在目标设定为1A左右的时候可以得到稳定的输出，但是好像是饱和输出，因为我吧目标再调高，输出还是在那个位置，如果把Ki调大，就又出现波动了。所以基本上就调不出来了。请问这种请看应该怎么解决
（另外当Ki调大的时候，虽然电流波动很大，但是随着目标电流的变化，转速会越来越高或越来越低，只有1A左右转速基本稳定，所以我怀疑1A的时候应该是Te＝Tl的平衡点）

4) 转速的环节输出相当精确，可是有个奇怪的地方是在1350rpm和2700rpm左右的转速会有波动（其他更高，更低都不会范围大约正负0.1左右），后来我这两个点的转速的PWM值记下来，用开环控制，发现电流输出很稳定，但是转速却还是有波动（我们精度要求不高，波动范围虽然可以接受，但是波动却很明显），真是很奇怪。这种现象正常吗？

hitbuyi

sinside 发表于 2013-2-8 13:48
谢谢hitbuyi的答复，

1) 电机只有名牌，所以L,R的值不明。而且电机的标称值很怪，1500W的电机额定电压是 ...

1，你调电流环时，选不要加积分环节，先调比例，后慢慢加积分，因为积分容易饱和，并且容易振荡使系统不稳
2，确认你的电流反馈的电流采样是正常的，就是说能正确反应电流中的电流

按上面两点做，问题应该能解决。

还有就是，你的16ms的电流环校正频率是怎么确定的？感觉有点低啊，电流环要快，

sinside

谢谢hitbuyi，

1) 调比例的时候，要调到什么样的结果？我还是有些混乱，所以一并告诉我吧。
2) 电流反馈的采样原来用4ms，后来又用1ms，发现干扰太大。现在使用4ms加一个简单的滤波（取2次平均值）

3) 电流环原来用的是25ms的调节，后来发现比较慢就用1ms。 16ms不是电流环的校正频率，是电流波动的两个尖峰的间隔（不知道是怎么产生的，我的系统里面没有这个时间，是用示波器量出来的）。是在用1ms的校正的时候出现的。1ms是我的系统能用的最快的调节时间了。

hitbuyi

sinside 发表于 2013-2-8 16:24
谢谢hitbuyi，

1) 调比例的时候，要调到什么样的结果？我还是有些混乱，所以一并告诉我吧。

所以我问你电机的L和R，这两个参数可以看你选的电流环较正频率是不是合理的。

我现在觉得你的主要问题在电流采样和PI参数这块，电流采样你采平均值的话，你用示波器看一下，然后再在程序中看电流采样，可以把采到电流存一段数据，两个比较，就知道你采到的电流是不是真实的电流，

P参数的话，就是一点一点往上加，调到基本能跟随就行，

sinside

hitbuyi 发表于 2013-2-8 17:36
所以我问你电机的L和R，这两个参数可以看你选的电流环较正频率是不是合理的。

我现在觉得你的主要问 ...

电流除了有些干扰外，基本和采样电流一致。

关于P的调试，能否具体一些，比如采用那个目标电流做测试？跟随的具体表现是什么样的？有时候转速提升的很快，感觉电机都有些烧掉的味道，所以现在有些不敢乱试。还有我现在的P用的已经是1了，感觉应该够足够小了吧？

hitbuyi

sinside 发表于 2013-2-16 20:14
电流除了有些干扰外，基本和采样电流一致。

关于P的调试，能否具体一些，比如采用那个目标电流做测试 ...

如果你没能单独调电流环，必须和速度环一起调的话，那么你可以看看电流环的误差，E= Iref - Iactual, 如果误差基本在0附近波动，说明电流环是起作用了，从外环速度环角度看，跟随也是表现在速度环能跟随。

P值的绝对大小没有意义，只是相对大小，你说1的话，我也不知道是大是小，因为这和你反馈的缩放因子有关，有时候，1000也算不大，有时候，0.1也是很大，具体你可以估算一下，如果取最大误差值，然后你给一个P值，看输出是不是饱和了，比如，如果你的最大误差是100，这时想得到的PWM最大占空比是100%（最大误差情况下，下全力校正回来），那么，你的P值是不是能达到这种效果