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标题: 有关电流环的问题，苦思不得其解，望高人指点！ [打印本页]
作者: rantingting    时间: 2013-12-24 10:05
标题: 有关电流环的问题，苦思不得其解，望高人指点！
在电机的位置，速度和电路三闭环控制系统中，这里以直流电机串级PID（PWM）为例。很多资料上是说，位置环的输出作为速度换的输入，速度换的输出作为电流环的输入，但是现在有一个很大的疑问，一般情况下电机的转向是靠PWM的正负来判断的，比如说PWM>0正转，否则反转，但是一般的反馈电流（简单就是串联电阻在H桥）都是正值，也就不能用PWM的正负来判定转向，那电流环输出的PWM值的正负和电机的转向应该是什么关系呢？不知道有没有表达清楚，或者有大神能提供一段简单的电流环的实现代码，对于电流环的输出PWM值和电机的转向的关系实在想不通？
作者: rantingting    时间: 2013-12-24 10:32
高人高人快出现，搞了好久了，没弄懂……
作者: xlxbangel    时间: 2013-12-24 10:53
速度环输出的不是pwm，是输出量作为电流环的输入，你如果说速度环输出pwm的话那就没有电流这个环了
作者: xlxbangel    时间: 2013-12-24 10:55
你电流环是用的什么芯片，电流环输出的才是pwm波
作者: rantingting    时间: 2013-12-24 11:40
xlxbangel 发表于 2013-12-24 10:55
你电流环是用的什么芯片，电流环输出的才是pwm波

电流环没用什么芯片啊，就是串联采样电阻，AD采集电压，既然速度换不应该PWM，那么电流环输出的PWM值，正负，跟电机的转向应该是什么关系呢 ？
作者: xlxbangel    时间: 2013-12-24 11:43
rantingting 发表于 2013-12-24 11:40
电流环没用什么芯片啊，就是串联采样电阻，AD采集电压，既然速度换不应该PWM，那么电流环输出的PWM值，正 ...

电流环用3525，转速跟电流环是个什么关系要自己测出来才行啊，是有关系的
作者: xlxbangel    时间: 2013-12-24 11:47
rantingting 发表于 2013-12-24 11:40
电流环没用什么芯片啊，就是串联采样电阻，AD采集电压，既然速度换不应该PWM，那么电流环输出的PWM值，正 ...

你是用硬件电流环还是用软件电流环啊  软件电流环网上有论文的  硬件电流环是没有资料的  
作者: rantingting    时间: 2013-12-24 14:11
xlxbangel 发表于 2013-12-24 11:47
你是用硬件电流环还是用软件电流环啊  软件电流环网上有论文的  硬件电流环是没有资料的   ...

你说的我不是太懂啊，你说的是电路检测方式吗
作者: xlxbangel    时间: 2013-12-24 14:58
rantingting 发表于 2013-12-24 14:11
你说的我不是太懂啊，你说的是电路检测方式吗

你电流环是用软件写的吗，还是用pwm波发生电路做的啊  ，这就是软件硬件之分啊  
作者: rantingting    时间: 2013-12-24 23:42
xlxbangel 发表于 2013-12-24 14:58
你电流环是用软件写的吗，还是用pwm波发生电路做的啊  ，这就是软件硬件之分啊   ...

软件写的，硬件的很少把
作者: xlxbangel    时间: 2013-12-25 09:35
rantingting 发表于 2013-12-24 23:42
软件写的，硬件的很少把

哦，网上有这些文章  你可以去看看  
作者: rantingting    时间: 2013-12-25 11:36
xlxbangel 发表于 2013-12-25 09:35
哦，网上有这些文章  你可以去看看

不管怎样，多谢回复，就你自己回复啊
作者: xlxbangel    时间: 2013-12-25 19:43
rantingting 发表于 2013-12-25 11:36
不管怎样，多谢回复，就你自己回复啊

我前段时间在搞这个，现在不做了  
作者: rantingting    时间: 2013-12-26 18:51
再顶，求高人指点一二啊
作者: lrbdh    时间: 2014-1-1 11:08
电流环好像是让电机电流在电压的波动下能更稳定的。
作者: rantingting    时间: 2014-1-1 17:08
lrbdh 发表于 2014-1-1 11:08
电流环好像是让电机电流在电压的波动下能更稳定的。

说都是这么说，但是对于代码实现方式，不太懂啊，试了好多方案都不行！
作者: xlxbangel    时间: 2014-1-1 17:41
rantingting 发表于 2014-1-1 17:08
说都是这么说，但是对于代码实现方式，不太懂啊，试了好多方案都不行！ ...

速度环应该是输出电压值给电流环作为输入，电流环也是通过采样采回来的电压值，就是电压值之间的pid，速度环的输入输出关系估计有点难搞
作者: mtswz.213    时间: 2014-1-1 19:32
电驱电流对应电机力距，厉磁电流是一个恒定值，控制电机转速，归根结底是控制力距，就是电流，电机控制的好不好，电流环控制好了，就成功一半了！
作者: rantingting    时间: 2014-1-1 19:34
mtswz.213 发表于 2014-1-1 19:32
电驱电流对应电机力距，厉磁电流是一个恒定值，控制电机转速，归根结底是控制力距，就是电流，电机控制的好 ...

高人有编程实现电机电流环的闭环控制吗，能详细指教一下吗？很长时间了，碰在这一直没弄好
作者: mtswz.213    时间: 2014-1-1 19:58
我是做异步机控制的，就是变频器，我想直流机跟异步机比较类似了，方案看看microchip的应用笔记吧，说的很详细！
作者: rantingting    时间: 2014-1-1 20:29
mtswz.213 发表于 2014-1-1 19:58
我是做异步机控制的，就是变频器，我想直流机跟异步机比较类似了，方案看看microchip的应用笔记吧，说的很 ...

有没有网址？我没玩过microchip的芯片，都不太了解，多谢帮忙哈
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-1 20:42
rantingting 发表于 2014-1-1 19:34
高人有编程实现电机电流环的闭环控制吗，能详细指教一下吗？很长时间了，碰在这一直没弄好 ...

您要做多大功率的电机呢？我只做过小功率的。直流电机电流环的电流采样是要直接采电枢回路的，采出来是双向的不是只有正值。楼主位是想问双向电流怎么测么？
作者: luckner    时间: 2014-1-1 20:59
参考串级控制  内环和外环之间的关系 一个是随动控制 一个是定制控制  主控制器的输出作为付控制器的输入
作者: rantingting    时间: 2014-1-1 23:02
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-1 20:42
您要做多大功率的电机呢？我只做过小功率的。直流电机电流环的电流采样是要直接采电枢回路的，采出来是双 ...

我用的就是小功率的直流电机，现在电路测量的采样电流值确实是正的，无法区分方向！采样方案，如下图
首先这个方向我不知道如何判断并加入PWM计算公式中，其次对于这个电流环的编程无从下手
[attach]163412[/attach]
作者: rantingting    时间: 2014-1-1 23:03
luckner 发表于 2014-1-1 20:59
参考串级控制  内环和外环之间的关系 一个是随动控制 一个是定制控制  主控制器的输出作为付控制器的输入 ...

一直就是参考的串级PID但是效果很不好，难道是PID参数的问题？！！
作者: luckner    时间: 2014-1-2 08:59
rantingting 发表于 2014-1-1 23:03
一直就是参考的串级PID但是效果很不好，难道是PID参数的问题？！！

外环一般为PI参数  内环一般为P或PD  正定的时候先整定内环 再整定外环  当输入一个阶跃信号后  看震荡曲线  衰减比到4：1即可
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-2 10:23
rantingting 发表于 2014-1-1 23:02
我用的就是小功率的直流电机，现在电路测量的采样电流值确实是正的，无法区分方向！采样方案，如下图
首 ...

呃那这就是硬件的问题了。
这个电路做不了完整的电流环（这种采样是做过流保护用的）。
电流采样最好直接采电枢电流，成本受限的时候好歹也分别采两个半桥的低边电流吧。
作者: rantingting    时间: 2014-1-2 11:49
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-2 10:23
呃那这就是硬件的问题了。
这个电路做不了完整的电流环（这种采样是做过流保护用的）。
电流采样最好直接 ...

那大侠帮忙指点下比较好的方案吧，其实不是很差钱，研究的还不够看来，采样电枢电流都是什么方案呢？看样子硬件需要改变了
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-2 13:21
rantingting 发表于 2014-1-2 11:49
那大侠帮忙指点下比较好的方案吧，其实不是很差钱，研究的还不够看来，采样电枢电流都是什么方案呢？看样 ...

小功率的话直接在电机输出线上串采样电阻，用高边电流检测芯片放大。小功率电机做电流环需要PWM频率高一些。
作者: rantingting    时间: 2014-1-2 15:52
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-2 13:21
小功率的话直接在电机输出线上串采样电阻，用高边电流检测芯片放大。小功率电机做电流环需要PWM频率高一 ...

好的，那就是两个H半桥都接一个采样电阻是吧
作者: mhw    时间: 2014-1-2 16:22
想深入研究，需要重拾《自动控制理论》一类的教科书
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-2 17:09
rantingting 发表于 2014-1-2 15:52
好的，那就是两个H半桥都接一个采样电阻是吧

直接串在电机上
作者: rantingting    时间: 2014-1-2 18:42
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-2 17:09
直接串在电机上

哦哦哦  明白了  非常感谢  
作者: rantingting    时间: 2014-1-2 18:42
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-2 17:09
直接串在电机上

非常感谢  KO
作者: rantingting    时间: 2014-1-2 18:43
mhw 发表于 2014-1-2 16:22
想深入研究，需要重拾《自动控制理论》一类的教科书

自动控制理论一直在看，自控和实际操作还是有些距离的，理论明白了但是实际操作起来还是有很多问题的
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-2 19:33
rantingting 发表于 2014-1-2 18:42
非常感谢  KO

不用谢，其实不难。
之前做过一个直流电机电流、转速环的小模块。
作者: rantingting    时间: 2014-1-3 16:57
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-2 19:33
不用谢，其实不难。
之前做过一个直流电机电流、转速环的小模块。

看着不错啊，怎么就看到一个采样电阻？
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-3 23:32
rantingting 发表于 2014-1-3 16:57
看着不错啊，怎么就看到一个采样电阻？

就是只有一个啊
32楼原理图里面只有一个采样电阻R1啊
作者: rantingting    时间: 2014-1-4 10:04
哦哦哦，明白了，这个直接跟电机串联的，犯傻了，哈哈
作者: rantingting    时间: 2014-1-4 10:07
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-3 23:32
就是只有一个啊   
32楼原理图里面只有一个采样电阻R1啊 ...

你这个是开源的吗 ，想买两块研究研究………………
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-4 14:05
rantingting 发表于 2014-1-4 10:07
你这个是开源的吗 ，想买两块研究研究………………

以前没公开过，需要的话可以开……
这个之前是自用的，所以基本没考虑成本，元器件成本可能就得七八十。您如果想要两个看看应该没问题，但是得现焊……
作者: rantingting    时间: 2014-1-4 20:12
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-4 14:05
以前没公开过，需要的话可以开……
这个之前是自用的，所以基本没考虑成本，元器件成本可能就得七八十。 ...

没问题，只要你现在有就行，买一块玩玩……你有淘宝店吗，如何交易？
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-5 15:58
rantingting 发表于 2014-1-4 20:12
没问题，只要你现在有就行，买一块玩玩……你有淘宝店吗，如何交易？

还是学生来的，没有淘宝店，需要的话可以发到淘宝上去……
两块还是有的。您真的要买么？我们用这个只是简单尝试了一下电流环，可以确定的是PWM和H桥好用、电流能采的还算稳定，但由于手上电机的旋转本身会带来反电势的明显波动，我们并没有实现在旋转过程中电流平稳地跟踪，只是平均上能跟踪给定值。所以这个板子对您的意义可能主要是确认这个H桥和电流采样结构能够工作，并且在上面可以尝试电流控制的方法。
板子上控制器是STM32F103T8U6，能够给串口、SPI通信和PWM捕获输入。最大电压27V，电流尽量5A以下吧，大电流没试过。
作者: zwc58    时间: 2014-1-5 17:30
想买一块学习.请明示交易方法.谢谢!
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-6 08:34
zwc58 发表于 昨天 17:30
想买一块学习.请明示交易方法.谢谢!...

您二位着急么？目前这版只剩2个焊好的了，我年前也正准备把另一版打样焊出来，修改了部分不好买的器件。如果没那么着急的话可以一起用用这个新版。
作者: rantingting    时间: 2014-1-6 08:59
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-6 08:34
您二位着急么？目前这版只剩2个焊好的了，我年前也正准备把另一版打样焊出来，修改了部分不好买的器件。 ...

可以等你的新版……要很久吗，时间长的话可以先买老板
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-7 17:01
rantingting 发表于 2014-1-6 08:59
可以等你的新版……要很久吗，时间长的话可以先买老板

今天发的jlc。如果做出来不好用的话给您老版吧。
作者: Gasic    时间: 2014-1-7 17:04
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-7 17:01
今天发的jlc。如果做出来不好用的话给您老版吧。

同求，希望能寻求一块学习学习！
作者: zwc58    时间: 2014-1-7 17:22
可以等你的新版,谢谢!
作者: rantingting    时间: 2014-1-8 09:22
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-7 17:01
今天发的jlc。如果做出来不好用的话给您老版吧。

OK  竟然还是学生，不错，很优秀
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-13 16:52
zwc58 发表于 2014-1-7 17:22
可以等你的新版,谢谢!

新版基本功能没有太大问题了，有个引脚画错了我这边需要小刀修一下。指标基本还是43楼说的。
安排焊的话估计这周就能出来。您几位还需要么？

会以图片中这种样子出现：
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-13 16:53
Gasic 发表于 2014-1-7 17:04
同求，希望能寻求一块学习学习！

同51楼。
您还需要么？
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-13 16:57
成本七八十块钱吧
作者: rantingting    时间: 2014-1-14 09:05
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-13 16:57
成本七八十块钱吧

需要 …………
作者: Gasic    时间: 2014-1-14 09:09
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-13 16:53
同51楼。
您还需要么？

需要，请提供个交易方式吧。非常感谢！
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-14 23:17
Gasic 发表于 2014-1-14 09:09
需要，请提供个交易方式吧。非常感谢！

不要急……明天去跑回流焊，之后测试可以了才能给您呢不是……
作者: rantingting    时间: 2014-1-22 09:12
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-14 23:17
不要急……明天去跑回流焊，之后测试可以了才能给您呢不是……

情况咋样了？年前有戏不？你是不是已经放假了 ？
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-1-22 13:24
rantingting 发表于 2014-1-22 09:12
情况咋样了？年前有戏不？你是不是已经放假了 ？

惭愧，回流焊似乎会伤某个器件，年前出不来。
年内我直接把图和程序什么的放上来吧。
作者: rantingting    时间: 2014-1-22 17:47
K.O.Carnivist 发表于 2014-1-22 13:24
惭愧，回流焊似乎会伤某个器件，年前出不来。
年内我直接把图和程序什么的放上来吧。 ...

伟大的人，你快上传吧
作者: qwe2231695    时间: 2014-2-28 01:49
学习了！！我们也在做一样的。
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-2-28 15:16
rantingting 发表于 2014-1-22 17:47
伟大的人，你快上传吧

https://drive.google.com/folderview?id=0B29lDSMa-ajsRkNnQVZPUTBUUDg

先把这些放上来，后面再慢慢传。
作者: rantingting    时间: 2014-2-28 16:34
K.O.Carnivist 发表于 2014-2-28 15:16
https://drive.google.com/folderview?id=0B29lDSMa-ajsRkNnQVZPUTBUUDg

先把这些放上来，后面再慢慢传 ...

漂亮………………貌似打不开……
作者: rantingting    时间: 2014-2-28 16:39
K.O.Carnivist 发表于 2014-2-28 15:16
https://drive.google.com/folderview?id=0B29lDSMa-ajsRkNnQVZPUTBUUDg

先把这些放上来，后面再慢慢传 ...

番墙打开了，已经下载，多谢多谢
作者: williamzhang533    时间: 2014-2-28 20:59
我也很期待电流环的资料。楼主可否共享，期待中。
作者: rantingting    时间: 2014-3-1 12:16
我来共享一下吧，这里感谢 K.O.Carnivist 的分享
AD画的硬件原理图和PCB,四层的，很漂亮
[attach]173255[/attach]
作者: Gasic    时间: 2014-3-3 10:46
K.O.Carnivist 发表于 2014-2-28 15:16
https://drive.google.com/folderview?id=0B29lDSMa-ajsRkNnQVZPUTBUUDg

先把这些放上来，后面再慢慢传 ...

很好的参考资料，谢谢！
作者: Ticl4    时间: 2014-3-8 17:04
借鉴了下 ，K.O.Carnivist 电流采样的设计，INA214 芯片，比我原来构思的方案便宜不少啊。
谢分享
作者: lzh4073198    时间: 2014-3-21 20:49
不知道楼主所说的PWM>0/PWM<0是个什么意思？  我理解应该是通过固定的导通顺序主动控制的电机的旋转方向，这一点应该跟电流无关吧？
作者: rantingting    时间: 2014-3-21 22:39
lzh4073198 发表于 2014-3-21 20:49
不知道楼主所说的PWM>0/PWM

你可能还没碰到电机的精密控制，最精密伺服就要电流了，要电流就要方向了
作者: desireyao    时间: 2014-3-21 22:48
过来看看
作者: lzh4073198    时间: 2014-3-22 11:03
rantingting 发表于 2014-3-21 22:39
你可能还没碰到电机的精密控制，最精密伺服就要电流了，要电流就要方向了 ...

电流控制确实是电机控制必须的，不明白楼主所说的 PWM<0 / PWM>0是什么意思？  PWM也只有占空比和周期的概念，还有+/-的说法？？
作者: rantingting    时间: 2014-3-26 13:04
lzh4073198 发表于 2014-3-22 11:03
电流控制确实是电机控制必须的，不明白楼主所说的 PWM0是什么意思？  PWM也只有占空比和周期的概念，还有 ...

硬件上是pwm波形，但是软件上pwm波形肯定是对应一个pwm变量，这个变量是要有正负的啊
作者: K.O.Carnivist    时间: 2014-3-26 13:21
lzh4073198 发表于 2014-3-22 11:03
电流控制确实是电机控制必须的，不明白楼主所说的 PWM0是什么意思？  PWM也只有占空比和周期的概念，还有 ...

PWM占空比反映到电流连续模式的电机模型上就是正比于输入电压，所以他们会把对应正、负输入电压的PWM说成是>0或<0的……
作者: laofenmao    时间: 2014-4-3 00:19
电机控制我没做过，不过这个完全可以用自动控制原理来分析啊。三个闭环，最里面的是电流环，用来稳定电机电流，反馈值由你的电路来测定，设定值来自速度回路输出值。外面一个闭环是速度环，不过这里没有看到你对转速进行测量，你软件里怎么实现这个闭环的控制啊，这闭环的设定值来自位置回路的输出值。最外面一个回路是位置回路设定值减去位置反馈（有测量吗？还是根据编码器计算）后pid输出作为速度回路的设定值。我觉得调试参数的时候应该先从内环向外环调试。先调比例参数，然后加入积分环节，微分谨慎使用，调不好容易震荡。另外自控原理里面还有很多超前滞后补偿什么的，貌似没必要搞那么麻烦。一个对电机控制外行的人胡说八道一下，希望不要干扰到你的思路。
作者: rantingting    时间: 2014-4-3 09:06
laofenmao 发表于 2014-4-3 00:19
电机控制我没做过，不过这个完全可以用自动控制原理来分析啊。三个闭环，最里面的是电流环，用来稳定电机电 ...

首先呢，你说的原理很很对的！可是真正实现起来没有说的这么简单的，要有一些细节需要分析处理
作者: ssclark1988    时间: 2014-4-3 09:18
希望在牛能多上传些有用的资料，帮助我等P民学习
作者: laofenmao    时间: 2014-4-4 10:48
rantingting 发表于 2014-4-3 09:06
首先呢，你说的原理很很对的！可是真正实现起来没有说的这么简单的，要有一些细节需要分析处理 ...

控制算法和控制软件方面我做的比较多一些，这方面可以探讨下。我是学自动化专业的。
作者: rantingting    时间: 2014-4-4 13:05
laofenmao 发表于 2014-4-4 10:48
控制算法和控制软件方面我做的比较多一些，这方面可以探讨下。我是学自动化专业的。 ...

非常好啊，一直想找人探讨呢，你留下qq吧，加你聊聊，你在哪工作 ？
作者: laofenmao    时间: 2014-4-4 23:24
rantingting 发表于 2014-4-4 13:05
非常好啊，一直想找人探讨呢，你留下qq吧，加你聊聊，你在哪工作 ？

你发私信给我留下qq吧。我注册时间短私信都发不了。我01年毕业一直做工业测控方面，在广东
作者: oner    时间: 2014-4-24 11:04
mark 回头慢慢研究
作者: 小混hun    时间: 2014-5-7 22:21
laofenmao 发表于 2014-4-4 23:24
你发私信给我留下qq吧。我注册时间短私信都发不了。我01年毕业一直做工业测控方面，在广东 ...

非常想楼主交流呀，我在深圳
作者: My_Cheeses    时间: 2014-9-25 23:54
rantingting 发表于 2014-4-4 13:05
非常好啊，一直想找人探讨呢，你留下qq吧，加你聊聊，你在哪工作 ？

楼主，K.O.Carnivist提供的链接资料可否提供一下？非常感谢。不知道如何番墙！
作者: xly2014    时间: 2014-11-8 08:20
直流 电机 电流环
作者: damy2008    时间: 2014-11-8 23:41
直流 电机 电流环
作者: damy2008    时间: 2014-11-8 23:41
直流 电机 电流环
作者: damy2008    时间: 2014-11-8 23:41
直流 电机 电流环
作者: xukaiming    时间: 2015-4-24 07:32
资料不错
作者: xukaiming    时间: 2015-4-24 07:33
资料不错，准备
作者: 凌晨一点    时间: 2017-6-7 00:15
K.O.Carnivist 发表于 2014-2-28 15:16
https://drive.google.com/folderview?id=0B29lDSMa-ajsRkNnQVZPUTBUUDg

先把这些放上来，后面再慢慢传 ...

楼主好，想学习下电流环的实施方法，能否提供些代码参考？



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