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关于FOC的高速电机的控制

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出0入0汤圆

发表于 2016-10-11 10:52:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
各位好!

最近在调试电机的时候,如果电机转速在几K RPM的时候(也就是几千转的时候),使用无感FOC进行控制还是比较稳定的。但是当电机转速到3W转以上,发现电机就无法正常转动了。
高转速对于FOC控制有什么要求吗? 或者怎么使用FOC控制高转速的电机呢????

出0入0汤圆

发表于 2016-10-11 11:05:12 | 显示全部楼层
从新唐哪里了解到的是,新唐的产品高速电机无法用无霍尔FOC做

出0入0汤圆

发表于 2016-10-11 14:07:25 | 显示全部楼层
提高载频

出0入0汤圆

发表于 2016-10-11 17:23:39 | 显示全部楼层
高转速单片机相应不过来啊,FOC要实时跟踪转子位置的,但是开关频率是固定的,也就是说转速越高每次开关的时候转子位置变化就越大,最终会导致失控。

出0入0汤圆

发表于 2016-10-11 20:16:22 来自手机 | 显示全部楼层
换ti的2812或者28335就可以了

出0入0汤圆

发表于 2016-10-11 21:48:23 | 显示全部楼层
你是做四轴飞行吗?
那种电机就是无hall的

出0入8汤圆

发表于 2016-10-11 21:57:56 来自手机 | 显示全部楼层
问一下,你是采用的什么方案,能不能传点资料看看!

出0入0汤圆

发表于 2016-10-12 08:27:49 | 显示全部楼层
是无感FOC吗?我测试了TI的F28027 ST的F302,无感FOC只能做到电子转速14000RPM,你能做到30000,已经很厉害了。

出0入0汤圆

发表于 2016-10-12 09:22:21 | 显示全部楼层
有感或无感FOC控制要转速10W,这么高的转速什么单片机能符合要求?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-12 12:17:00 | 显示全部楼层

载频是指PWM频率吗???

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-12 12:17:54 | 显示全部楼层
guzhongqi 发表于 2016-10-11 17:23
高转速单片机相应不过来啊,FOC要实时跟踪转子位置的,但是开关频率是固定的,也就是说转速越高每次开关的 ...

你意思是单位PWM周期内,转子位置变换太大了,导致电机失控???

出0入0汤圆

发表于 2016-10-12 16:45:45 | 显示全部楼层
mrcricket 发表于 2016-10-12 12:17
你意思是单位PWM周期内,转子位置变换太大了,导致电机失控???

是的,提高PWM频率可以改善,但是电流采样FOC算法和位置估算都要大量运算,要么你单片机性能特强大,要么你算法特牛逼,要不然提高PWM频率是无法实现的。
所以高速场合还是方波更合适一点。

出0入0汤圆

发表于 2016-10-12 16:57:19 | 显示全部楼层
ADC采集速度,MCU计算速度 达不到了  

出0入0汤圆

发表于 2016-10-12 17:38:12 | 显示全部楼层
ln08136207 发表于 2016-10-12 08:27
是无感FOC吗?我测试了TI的F28027 ST的F302,无感FOC只能做到电子转速14000RPM,你能做到30000,已经很厉害 ...

你说的机械转速吧

出0入0汤圆

发表于 2016-10-12 18:06:49 | 显示全部楼层
缩短FOC计算时间,提高PWM开关频率。这样的话管子发热会很厉害。

出0入0汤圆

发表于 2016-10-12 21:22:39 来自手机 | 显示全部楼层
guzhongqi 发表于 2016-10-12 16:45
是的,提高PWM频率可以改善,但是电流采样FOC算法和位置估算都要大量运算,要么你单片机性能特强大,要么 ...

现在,四周飞行的驱动用的是方波的还是foc的?比如大疆的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-13 10:43:28 | 显示全部楼层
孤独的猫 发表于 2016-10-12 16:57
ADC采集速度,MCU计算速度 达不到了

AD采样速度应该没问题,假如是机械转速3W转,2对级,30000/60/2 = 1KHz的电流频率,这个对AD应该是没问题的。我的AD的采样频率是400K~500K的。
所以我觉得对AD应该是没问题的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-13 10:45:31 | 显示全部楼层
gaoqiu88 发表于 2016-10-12 18:06
缩短FOC计算时间,提高PWM开关频率。这样的话管子发热会很厉害。

PWM频率目前最大能到40KHz。如果加上保护等其他功能,PWM频率能到20KHz是没问题的。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-13 10:47:56 | 显示全部楼层
guzhongqi 发表于 2016-10-12 16:45
是的,提高PWM频率可以改善,但是电流采样FOC算法和位置估算都要大量运算,要么你单片机性能特强大,要么 ...

如果是方波,假如是无感方波,那必然涉及到通过timer获取转速和角度了。如果转速太高了,通过timer获得转速和角度误差就比较大了。

出0入0汤圆

发表于 2016-10-13 11:28:42 | 显示全部楼层
这是网上摘的:
How to convert RPM to the Frequency of the sinusoidal current that must be
generated for each phase, considering the number of pole pairs.

Suppose to have a 3 phase motor.
Suppose to have 20000 rpm, this means 20000 laps (mechanical) per minute.
And suppose that the motor is a 4 pole pairs.
The formula for calculate the mechanical frequency (MF) is:
MF = rpm/60
20000 rpm ==> laps (mechanical) per minute ==> 20000/60 = 333.33 per second (mechanical frequency)
To calculate the electrical frequency (Hz) is necessary multiplied the mechanical frequency by the number of pole pairs.
Hz = MF x Number_of_Pole
333.33 x 4 = 1333.33 Hz
This is the frequency of the sinusoid of current that must be generated for each phase.
But...
The sinusoid must be (Nyquist) at least twice but as we know it is not enough... we say that takes at least 10-12 times, (most
bigger is, the better is) to get an accurate reconstruction of the curve... the PWM frequency is our sampling frequency (in the
case in which the vector control is done every period of PWM).
So the PWM frequency is:
Fpwm >= 1333.33 * 12 = 16 KHz
Consider that 16 KHz is the minimum conditions.
If it is possible the suggestion is: go up in frequency but take care the switching losses.

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-13 19:51:48 | 显示全部楼层
li99932li 发表于 2016-10-13 11:28
这是网上摘的:
How to convert RPM to the Frequency of the sinusoidal current that must be
generated  ...


清晰明了!!
这个摘要出自哪里,能共享下吗?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-13 19:53:09 | 显示全部楼层
mrcricket 发表于 2016-10-13 10:43
AD采样速度应该没问题,假如是机械转速3W转,2对级,30000/60/2 = 1KHz的电流频率,这个对AD应该是没问题 ...

纠正下书写错误的地方:“30000/60/2 = 1KHz的电流频率”      改为    “30000/(60/2) = 1KHz的电流频率”

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-13 19:57:04 | 显示全部楼层
li99932li 发表于 2016-10-13 11:28
这是网上摘的:
How to convert RPM to the Frequency of the sinusoidal current that must be
generated  ...

from:http://www.emcu.it/STM32/STM32-M ... _the_FOC_controller

出0入0汤圆

发表于 2016-10-18 16:08:23 | 显示全部楼层
可以用于4轴电调吗?

出100入101汤圆

发表于 2016-10-18 21:21:38 | 显示全部楼层
看来搞电机的大牛还不少!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2016-10-20 16:55:20 | 显示全部楼层
小小苹果 发表于 2016-10-18 16:08
可以用于4轴电调吗?

当然可以搞啊

出0入0汤圆

发表于 2016-10-20 17:28:00 | 显示全部楼层
楼主能共享点资料么

出0入0汤圆

发表于 2016-11-2 07:21:26 | 显示全部楼层
li99932li 发表于 2016-10-13 11:28
这是网上摘的:
How to convert RPM to the Frequency of the sinusoidal current that must be
generated  ...

看看上面的条件,20000转,4对极。
但现在的电机的极对数比较多,2212我手里的是7对极的。
这样20000转需要 16 / 4 * 7 = 28KHz了。

出0入0汤圆

发表于 2016-11-5 22:40:14 | 显示全部楼层
FOC要求在每个正弦波内至少有十来个计算点,速度必然上不去

出0入0汤圆

发表于 2016-11-17 10:53:19 | 显示全部楼层
各位,有共享采用FOC控制步进电机的案例吗?

出0入0汤圆

发表于 2016-11-17 16:18:33 | 显示全部楼层
学习

出0入53汤圆

发表于 2016-11-18 23:08:00 来自手机 | 显示全部楼层
希望共享一下,我也来学习一下

出0入0汤圆

发表于 2016-11-19 16:27:49 | 显示全部楼层
hefeizdl 发表于 2016-11-17 10:53
各位,有共享采用FOC控制步进电机的案例吗?

FOC适用ACIM,PMSM,BLDC。步进电机不需要。

出0入0汤圆

发表于 2016-11-21 08:19:18 | 显示全部楼层
据说步进电机采用FOC的控制思路,可提高运行性能。请教可行吗

出0入0汤圆

发表于 2017-3-1 14:02:53 | 显示全部楼层
学习学习

出0入0汤圆

发表于 2017-12-23 16:10:26 | 显示全部楼层
Fortiortrch 电机驱动双核MCU,还很便宜。  可以跑50KHz载波,支持电气转速25万转/分钟.   方波支持电气转速 70万转/分钟

出15入70汤圆

发表于 2023-2-23 15:04:30 | 显示全部楼层
Marcel1992 发表于 2017-12-23 16:10
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****
(引用自36楼)

这也太强了,真JB卷。。。

出0入0汤圆

发表于 2023-2-23 19:34:37 | 显示全部楼层
jadegu 发表于 2023-2-23 15:04
这也太强了,真JB卷。。。
(引用自37楼)

带ME协处理器,硬件FOC,别家也有,硬件FOC说好听点提高算力性能,实际上因为固化算法不可调,反而不好用。
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