BLDC电机的电流控制的问题

Beyond325 · 发表于 2010-6-23 21:34:11

BLDC电机的速度环好理解，用实际测到的转速和设定转速比较，增大或者减小PWM占空比，但电流环没想明白，电机的电流是要和负载成正比，但是设置的依据是什么呢？假设设置电流为1A，速度设置为1000RPM，如果负载变化了，假使负载增大到需要2A的电流才能维持1000RPM的转速，这时电流环该怎么办？
想不明白，希望高手给予解答！不胜感激。

tiancaigao7 · 发表于 2010-6-24 08:00:06

电流环的作用仅仅是在速度环饱和的时候能够对于电流进行控制，你上面说的那个一般还是靠速度环来控制，以来速度环来改变电流环的参考电流值。

lollipop · 发表于 2010-6-24 09:51:09

回复【1楼】tiancaigao7 天才杨威利
电流环的作用仅仅是在速度环饱和的时候能够对于电流进行控制，你上面说的那个一般还是靠速度环来控制，以来速度环来改变电流环的参考电流值。
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可以详细讲讲吗？拜谢!

tiancaigao7 · 发表于 2010-6-24 13:50:19

简单的说，电流环只负责保证电流的稳定，至于多少电流合适，那是速度环的工作。

Beyond325 · 发表于 2010-6-24 19:21:52

非常感谢你的回复！
我说说我的想法，帮我看看对不对啊。
就是说BLDC的瞬间电流（不知怎么表达，意思就是PWM周期中导通时流过电机的电流）只和负载有关，负载越大电流（以下都是指PWM周期中导通时流过电机的瞬间电流）越大；
速度和PWM的占空比有关，占空比越大（即在PWM周期中导通的时间越长）速度越大；
假设开始电机空载工作在一个PWM占空比一定的时候，速度定了，这时给电机加个负载，这个时候电机速度下降，如果是开环控制，过会电机就会达到一个相对的平衡状态，即速度，电流都定了（只是速度比原来的小了，电流大了）。但如果是闭环控制，这个时候速度环开始增加PWM占空比，以使速度增加，电流环的作用是维持现在的电流（因为负载定了电流就是个定值），但加速过程存在电机有惯性，就相当于增加了电机的负载，这时电流又会增加，电流环就减少PWM占空比，抑制速度环的作用，每次速度环后采样的电流作为电流环的参考电流，速度环使速度增加，电流环使这个过程电流不变（我觉得电流环的作用只是是抑制作用，即不能使PWM占空比小到低于速度环前一次的PWM占空比，这样可能和速度环唱了反调使速度下降），这样一个台阶一个台阶的增加速度，最后速度接近设定值，电流环的参考电流也趋于一个定值，目标达成！！
实现过程安我的理解是这样，望高手点评，有没有不妥的地方~

Beyond325 · 发表于 2010-6-24 20:39:15

(原文件名:I.JPG)

Beyond325 · 发表于 2010-6-24 20:40:22

电流环的程序，好像没有限制PWM的占空比，最低为0

tiancaigao7 · 发表于 2010-6-25 08:33:03

基本上不正确。
只说一个最大的问题，电机里面最核心的就是电流，什么占空比等等都是表象。一切都是为了保证电流能够符合实际需求。另外不是负载定了电流就定了。根据转矩方程，电流会随着速度和负载的增加而增加。第三速度环和电流环并不一定是相互抑制的关系。速度环输出的是参考电流，而电流环的目的就是在下次速度环更新参考电流之前让电机的实际电流跟踪上这个参考电流。并且保证他尽可能地稳定。仅此而已。因此电流环的主要作用仅体现在启动和减速以及母线电压波动的情况下，因为它的速度比速度环快，因此可以更快地相应这个变化，而且在启动时刻速度环会饱和，这个时候电机启动的性能主要靠电流环来保证。
基本上建议你以去看看运控的书籍，这些概念就全都明白了。

Beyond325 · 发表于 2010-6-25 21:43:18

恩，非常感谢你的回复，在不断讨论中也逐渐有点明白了，其实要真正明白还是要自己亲手做一遍才行；我想结合我做的一个试验提出点问题，就是我做的只有速度环，在电机速度相对较高的情况下电机的控制还是比较好的，对转矩的变化也不是很敏感，但在低速时电机对转矩非常敏感，加的负载稍大电机就可能停转，然后再慢慢转起来，采取的补救方法是降低速度环的计算频率可以一定程度上改善这种情况，但还不是很理想。这可能就是单速度环的缺点，也正是电流环可以弥补的吧~
这几天看了点资料，说说自己是打算怎么样实现电流环的，如果有什么不对的地方望楼上仁兄给以指正！
以微芯dsPIC33为例子，设置PWM的周期为20KHz，使能PWM周期中断，并使能PWM特殊触发事件触发AD采样（通过设置寄存器可以让AD在一个PWM周期中的任意位置采样，但位置应该定在PWM周期中间靠后的位置去采样电流），测电流采用串联小电阻经运放放大到AD，在PWM周期中断中实现电流环的算法。

headwolf_83 · 发表于 2010-6-26 11:30:19

你可以看看AN992，或者王晓明的《电动机的DSC控制》。

skyxjh · 发表于 2011-4-18 21:30:15

7楼讲得太好了，很有参考价值。

simple_BLDC · 发表于 2011-8-19 08:42:22

电流环

3333 · 发表于 2011-8-29 17:29:54

ddddddddddddddddddd

tiancaigao7 · 发表于 2011-8-29 18:35:57

低速性能不好是因为你的速度反馈频率太低，如果用码盘或者编码器就可以从根本上解决这个问题。而电流环解决不了这个问题。电流环的核心功能就是抵抗电网的电压波动，以及让控制器在电压波动的时候能够更快地响应这个波动保持电流不变。仅此而已。电流环和速度环有的时候是协同工作，有的时候功能正好相反。比如负载突然增加，那么在速度环修正参考电流值之前，因为速度下降，因此电流增加，这个时候，电流环为了保持电流恒定，反而会进一步减小占空比，让转矩不足的情况加剧，直到速度换更新了参考转速为止，因此想要速度稳定，主要是靠转速环完成的，而想要在转速稳定的情况下，瞬时的转矩波动尽可能小，这个才是点电流环的功能。

19BUS · 发表于 2011-8-30 09:27:04

dddddddddddddd 我问个问题，速度环的输出
1.是直接做电流环的给定
2.还是要经过些什么函数变化技巧给电流环的给定？？

理解不好

19BUS · 发表于 2011-8-30 17:25:40

dddddddddddddd 我问个问题，速度环的输出
1.是直接做电流环的给定
2.还是要经过些什么函数变化技巧给电流环的给定？？

理解不好

19BUS · 发表于 2011-8-30 17:42:49

我问个问题，速度环的输出
1.是直接做电流环的给定
2.还是要经过些什么函数变化技巧给电流环的给定？？

理解不好

hanwei5346 · 发表于 2012-2-14 13:23:27

不是太明白什么意思,如果在详细一点就好了。
在电机正常运行的时候和在加载的时候是如何PI调节的？

v0932313 · 发表于 2013-10-15 09:49:36

hanwei5346 发表于 2012-2-14 13:23
不是太明白什么意思,如果在详细一点就好了。
在电机正常运行的时候和在加载的时候是如何PI调节的？ ...

速度开环，直接给定，电流闭环，大家有什么好的办法吗？

lcmdw · 发表于 2013-10-15 10:04:43

mark

robin林 · 发表于 2014-2-18 21:48:43

tiancaigao7 发表于 2011-8-29 18:35
低速性能不好是因为你的速度反馈频率太低，如果用码盘或者编码器就可以从根本上解决这个问题。而电流环解决 ...

你好，小弟我现在做bldc控制这块，但是自己是学电子信息工程的，相对电机控制的基础薄弱，可以介绍几本关于电机控制好的书给我吗？谢谢！

huangxiaowei · 发表于 2014-4-16 15:07:37

顶一下

lzlin4774 · 发表于 2015-9-15 13:30:43

不可能工作在速度环和电流环，要么工作在电流闭环，速度随动；要么工作在速度换，电流随动;

guzhongqi · 发表于 2015-9-19 10:44:01

lzlin4774 发表于 2015-9-15 13:30
不可能工作在速度环和电流环，要么工作在电流闭环，速度随动；要么工作在速度换，电流随动; ...

速度环控制的是电流参考值，电流环控制的PWM占空比，这个在FOC的程序里面是必须双闭环同时工作的。

xcrane · 发表于 2016-10-16 16:10:58

学习中... 虽然还不是特别明白！！

tongtong2009999 · 发表于 2018-7-25 15:28:47

RFReadThings · 发表于 2018-8-10 17:08:22

mark一下

BLDC电机的电流控制的问题

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