BLDC的双闭环老调不好，求帮助

asdmaill · 发表于 2013-9-21 15:02:25

速度环和电流环调了好几天了，老是有问题，要么稳态偏差大，要么就振荡，片子是33FJ64MC508A,目前外部晶振为7.3728M，经PLL后得到16588800Hz的系统时钟，弄这个频率，主要是为了方便和VB6.0做串口通信，观察PID数据曲线的波特率为115200，我是1.25MS算一次速度环，算5次后算一次电流环，速度环的PID结果不作任何处理，直接作为电流环的设定值,占空比更新是在电流环里进行，刚开始请教别人说是算若干次电流环然后算一次速度环，我照这个思路来发现电机速度启振荡没法控制，然后我就改为算5次速度环才算一次电流环，这样情况有所好转，但老是有较大的稳态偏差，能从几十转/分跳到100多转/分，有时又能将速度锁定在几转/分之内,压缩包里是我的程序，做过的大侠帮我看看有哪里没对，也希望对新手有所帮助，当然我自己也是新手，共同进步哈

气球 · 发表于 2013-9-21 16:02:56

asdmaill · 发表于 2013-9-21 16:21:47

楼上的朋友，能帮帮忙吗

asdmaill · 发表于 2013-9-22 09:59:03

没人帮忙，自己顶一下

wtliu · 发表于 2013-9-22 11:27:43

应该是内环优先，而且要先调内环后调外环。对电机而言PI参数书上有推荐可以在这个值附近调。

asdmaill · 发表于 2013-9-22 11:31:14

谢谢楼上的，我现在就是先调内环电流，然后调外环速度，但速度振荡的不行

asdmaill · 发表于 2013-9-22 11:33:17

//----------------------------------------------------------------------
//速度闭环PID计算程序
//----------------------------------------------------------------------
void Speed_Pid(void)
{
//DesiredSpeed = Motor_Speed/14;
if(Speed >= DesiredSpeed) //计算偏差
{
   SpeedError = Speed - DesiredSpeed;  //测量值大于给定值
   Flags.Speed_error_dir = 1;       //偏差为负数
}
else
{
   SpeedError = DesiredSpeed - Speed;  //给定值大于测量值
   Flags.Speed_error_dir= 0;          //偏差为正负数
}
Txbuff[4] = SpeedError >>8; //将速度偏差值存入发送缓存
Txbuff[5] = SpeedError & 0x00FF;
//Speed = 0x0000; //得到偏差后，将测量到得数据清空

if(Flags.Speed_error_dir ==0) //偏差为正数，则积分数据和偏差相加
{
   SpeedIntegral = SpeedIntegral + SpeedError;  //对偏差进行积分
}

else  //偏差为负数,则积分数据和偏差相减
{
      if(SpeedIntegral>=SpeedError)  //积分大于偏差
      {
         SpeedIntegral = SpeedIntegral - SpeedError;
      }
      else //偏差大于积分
      {
         SpeedIntegral = SpeedError - SpeedIntegral;
      }
}

if(SpeedIntegral >2000)  //积分限幅
   {
      SpeedIntegral = 2000;
   }
Speed_PID = (SpeedError + SpeedIntegral*0 )/100;
Txbuff[8] = Speed_PID >>8;  //将电机速度PID数据存入发送缓存
Txbuff[9] = Speed_PID & 0x00FF;
这是速度环的代码

//----------------------------------------------------------------
//电流闭环PID计算程序
//----------------------------------------------------------------
void Current_Pid(void)
{
DesiredCurrent = Speed_PID; //将速度环输出转换为电流环输入
if(Current >= DesiredCurrent) //计算电流偏差
{
      CurrentError = Current - DesiredCurrent;  //测量值大于给定值
      Flags.Current_error_dir = 1;             //偏差为负
}
else
{
      CurrentError = DesiredCurrent - Current;  //给定值大于测量值
      Flags.Current_error_dir= 0;             //偏差为正
}
//Current = 0x0000; //得到偏差后，将测量到的数据清空
if(Flags.Speed_error_dir ==0) //根据偏差方向，决定积分数据和偏差是相加还是相减
{
   CurrentIntegral = CurrentIntegral + CurrentError;  //对偏差进行积分
}
else
{
   if(CurrentIntegral>=CurrentError)
   {
      CurrentIntegral = CurrentIntegral - CurrentError;
   }
   else
   {
      CurrentIntegral = CurrentError - CurrentIntegral;
   }
}
if(CurrentIntegral >2000)  //积分限幅
   {
      CurrentIntegral = 2000;
   }
Current_PID = (CurrentError + CurrentIntegral/20 )/20;
if(Flags.Speed_error_dir==0)
{
   if(DutyCycle >= 65000)
   {
      DutyCycle = 65535;
   }
   else
   {
      DutyCycle = Current_PID + DutyCycle; //电机加速
      if(DutyCycle >=65000)
      {
         DutyCycle = 65535;
      }
   }
}
else                                     ////电机减速
{
   if(DutyCycle >= Current_PID)
   {
      DutyCycle = DutyCycle - Current_PID;
   }
   else
   {
      DutyCycle = Current_PID - DutyCycle;
   }
}
PDC1 = DutyCycle;
PDC2 = PDC1;
PDC3 = PDC1;
Txbuff[6] = DutyCycle >>8; //将电机占空比数据存入发送缓存
Txbuff[7] = DutyCycle & 0x00FF;
这是电流环的代码

asdmaill · 发表于 2013-9-22 11:42:19

//------------------------------------------------------------------
//T2中断处理程序
//------------------------------------------------------------------
void __attribute__((interrupt,no_auto_psv)) _T2Interrupt( void )
{
IFS0bits.T2IF = 0;          //清零标志
led1 = ~led1;
Pid_Count++;
if(Flags.RunMotor == 1)
{
   if(Pid_Count ==1)
   {
      Speed_Pid(); //计算速度环
   }
   else
   {
      Current_Pid(); //计算电流环
      if(Pid_Count ==10)
      {
         Pid_Count = 0;
      }
   }
}
}
这个是T2中断，每5ms算一次速度，每0.5ms算一次电流

asdmaill · 发表于 2013-9-22 11:49:59

是不是我PID程序本身就有问题，我对PID控制原理没理解对？我老感觉是哪没对，但又不知道是哪里

mtswz.213 · 发表于 2013-9-22 12:17:33

你这个有问题嘛！电流环控制周期肯定要比速度环快了，最好是跟PWM周期一样，先把电流环调好再调速度环，电流环调不好都是白搭！

linguicheng · 发表于 2013-9-22 12:25:48

10楼的说的很对，先处理电流环，如果电流环不好其他的也难说；其次是速度环，在做速度环时稳速的范围要明确，不然会回来振荡；对于速度环的滤波可以考虑一下采用霍尔6次滤波方式（123456/6；234567/6；345678/6---），这样电机的霍尔跟随性好。

linguicheng · 发表于 2013-9-22 12:29:30

还有在做稳速时，特别是启动时电机会振荡（也就是惯性产生的），可以采用如设定3000转，PWM为80%，这时要设一个惯性值防止PWM减的太低（80%*0.6或0.7）这个效果要具体根据电机而定，这样有振荡也就只有一次，而且振荡幅度也小。你可以试试;

asdmaill · 发表于 2013-9-22 14:04:27

感谢两位的帮助，那就我的PID程序本身来说，有没有不对的地方呢

asdmaill · 发表于 2013-9-22 14:16:12

linguicheng 发表于 2013-9-22 12:29
还有在做稳速时，特别是启动时电机会振荡（也就是惯性产生的），可以采用如设定3000转，PWM为80%，这时要设 ...

这位朋友所说的霍尔六次滤波方式，不知道是做什么用的啊，目的是什么呢，让采集到得速度数据更稳？

K.O.Carnivist · 发表于 2013-9-22 15:34:57

楼主用的什么样的电机呢？我感觉ms级别的电流环很慢。控制周期至少应该比电流的变化时间快。

asdmaill · 发表于 2013-9-22 15:43:55

57的三相无刷，空载电流200mA,额定电流5A,24V电压

linguicheng · 发表于 2013-9-24 12:02:05

霍尔六次递进滤波方式，目的是让采集到得速度数据更稳，现在我们的产品就是这样做的，用起来跟随性也比较好。

linguicheng · 发表于 2013-9-24 12:02:59

电流环肯定要达到US级，速度环要达到MS级；这样应该可以。

asdmaill · 发表于 2013-9-25 11:27:07

你好，你说的霍尔6次递进滤波，是怎么实现的呢，能说说吗

v0932313 · 发表于 2013-10-15 10:30:45

如果我不需要速度环，速度设置为开环，电流环的基准应该怎么设置？特别是在负载变动的情况下？

v0932313 · 发表于 2013-10-21 13:21:37

asdmaill 发表于 2013-9-22 11:33
//----------------------------------------------------------------------
//速度闭环PID计算程序
//--- ...

你的双闭环调试好了吗？能不能加QQ交流一下？我的QQ6824832

asdmaill · 发表于 2013-10-21 13:38:51

还在调试之中，你也在做这个吗，你做的怎么样了呢，我用的是DSPIC33FJ，不知道你用的是什么片子

莫伊及 · 发表于 2013-11-20 18:05:32

一般单闭环就可以叫速度很稳了。我一直觉得做双闭环就是为了显示能力的

zqbing · 发表于 2013-11-20 18:49:33

楼主你说的震荡波形是怎样的，相线上的吗，有图吗

ljh407055315 · 发表于 2013-12-30 20:36:14

学习一下看看

ersha4877 · 发表于 2014-1-30 17:12:23

学习下

not_at_all · 发表于 2014-1-31 11:04:29

莫伊及发表于 2013-11-20 18:05
一般单闭环就可以叫速度很稳了。我一直觉得做双闭环就是为了显示能力的

同感话说变化不大的负载只需要速度环就够了，负载经常突变的情况才需要电流环

huangxiaowei · 发表于 2014-4-16 15:13:13

顶一下

robin林 · 发表于 2014-9-20 13:22:56

linguicheng 发表于 2013-9-22 12:25
10楼的说的很对，先处理电流环，如果电流环不好其他的也难说；其次是速度环，在做速度环时稳速的范围要明确 ...

理解了六次递进滤波算法了那我对比下自己的原来是上次滤波，，，你好你对电流环滤波有啥高见能否给个建议

xyx2012xyx · 发表于 2014-9-20 13:43:15

收藏下，对这个算法不太了解

linguicheng · 发表于 2014-9-24 12:31:02

电流滤波，我们是采用二路电流采样法。平均电流这路：也是采用6次滤波方式（采样时取得平均电流后）将6次的平均电流再做平均；峰值这路采用PID算法来控制；为了就是得到稳定的电流曲线。

linguicheng · 发表于 2014-9-24 12:32:08

电流环要采用微秒级，不然咸觉速度就慢了。

dianzidianzi · 发表于 2014-12-13 14:09:01

电流环控制正确是关键点

Ray______ · 发表于 2014-12-14 08:07:24

新手感谢资料，看评论涨知识

fxhfxh · 发表于 2014-12-19 19:20:25

楼主这个事情搞好了没有呀。最近也准备要搞这个东西了。

fhslh · 发表于 2014-12-19 20:31:13

发现坛上最近好多人搞bldc,难道要爆发了

rom · 发表于 2014-12-29 04:07:49

做个记号，六次滤波很好

robincui · 发表于 2014-12-30 13:44:45

最近准备做高速电机的BLDC驱动，有参考价值

小东yds · 发表于 2015-1-9 18:40:33

你好，请问你的电流环是怎么闭合的？采集的是母线电流吗

xcrane · 发表于 2016-10-16 16:37:17

霍尔六次滤波方式，听起来好高大上，记录一下！

stm32_bldc · 发表于 2016-12-8 13:52:51

mtswz.213 发表于 2013-9-22 12:17
你这个有问题嘛！电流环控制周期肯定要比速度环快了，最好是跟PWM周期一样，先把电流环调好再调速度环，电 ...

兄弟，请教下电流环的电流采样是在哪个时机最好呢

mtswz.213 · 发表于 2016-12-8 14:33:16

stm32_bldc 发表于 2016-12-8 13:52
兄弟，请教下电流环的电流采样是在哪个时机最好呢

pwm的上溢中断是最好的，我用tms320f28062电流采样都是在pwm上溢自动触发adc采样，不过要看载波了，载波低，可以在一个周波采样两次，触发两次中断，电流环算两次，不过我们在2k载波以下才用双更新！

stm32_bldc · 发表于 2016-12-8 15:03:30

mtswz.213 发表于 2016-12-8 14:33
pwm的上溢中断是最好的，我用tms320f28062电流采样都是在pwm上溢自动触发adc采样，不过要看载波了，载波 ...

我用的是六步方波的，频率16K，在PWM有效期间的中点采样，用的滑动平均滤波，空载的时候，电流较小，占空比给大给小采样的电压没什么区别，我们电路设计10A才能对应ADC值500，你说的pwm上溢是不是PWM周期中断呢，能加你QQ请教下吗

dingding618 · 发表于 2017-1-6 14:02:05

电流环建议用个阻感负载去调。调电流环是VREF不能给太大。我平时都是两个环一起调的，在速度环加个限幅，不要让电流太大。

BLDC的双闭环老调不好，求帮助

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