用STM32内部AD检测过零的电调终于成功了，但是启动时噪声大，请各位前辈指点，谢谢！

Clinging · 发表于 2010-8-3 00:10:30

大概在3月份的时候，尝试过用LM3S1138的内部10位AD做电调，最终以失败告终，很惭愧

最近用STM32搭了一个，经过几晚上的努力，终于可以检测到零了，但是在刚启动时噪声比较大，要转几秒钟才会好，请教这是什么原因？

高边PWM同步检测策略，PWM频率40KHZ，PWM ON 期间检测过零，在PWM占空比为20%时，大概要5秒噪声才会消失，电机是 XXD2212 KV1000

实物图 (原文件名:20100802342.jpg)

过零检测分压电路 (原文件名:20100803344.jpg)

换相时间 (原文件名:QQ截图未命名.jpg)

第三张图是一个数组，值表示每换一次相需要多少个PWM周期

lijieamd · 发表于 2010-8-3 08:25:59

请用示波器观察波形

Clinging · 发表于 2010-8-3 08:43:37

谢谢LS,以前用LM3S1138做的时候你还在QQ指导过我,不胜感激

家里没示波器,用公司的影响不好,请问你的程序是一检测到过零就换相还是等30度再换?

lijieamd · 发表于 2010-8-3 09:13:49

换相准确的前提条件是反电势检测准确,如果反电势检测有滞后,可以过零后不到30度就换相,不过,不看示波器恐怕...........
没有波形也不好分析你的问题

Clinging · 发表于 2010-8-3 09:33:52

谢谢,我晚上调整下换相的时间试试,实在弄不好再用公司的示波器

showgu · 发表于 2010-8-4 23:24:24

顶楼主，我也用的是相同策略，不过没有用ad，也得到了了lijieamd 的指导。欢迎交流 QQ:44911430

Clinging · 发表于 2010-8-5 10:12:52

我现在的问题是PWM为10%(高了怕烧东西)时容易启动失败,监视反电势发现刚启动时反电势根本和过零点对应不起来,晚上我再用 lijieamd 的启动策略试试

lijieamd · 发表于 2010-8-5 18:09:43

需要注意的是,在低PWM时,由于栅极驱动上升沿的不理想(过慢,或者振铃),在PWM ON的检测会变得不可靠
此时可采用在PWM OFF检测
然后就是,在启动时,由于硅钢几乎都会在饱和状态,因此线圈过流,所以换相之后消磁时间会有很大不同

最后,在解决这些问题之后,在反电势检测完全正确(一个都不能错,包括消磁)的情况下方可采用我所说的启动方式

Clinging · 发表于 2010-8-6 00:23:36

谢谢LS的帮助，今晚没进展，明晚继续

zhikai_wu · 发表于 2010-8-7 11:00:38

我也在用STM32做电调...也是用2212电机,不过放下了好久了...但总有一天要把这个东西做好的...希望能和楼主多多交流,我的QQ:65293729

virtualbit · 发表于 2010-8-7 15:53:30

我一直都想用STM32做電調,但又沒時間, 各位努力, 如果有一天我想做電調,希望能得到各位的指導. 謝謝!

Clinging · 发表于 2010-8-9 23:35:21

现在可以在PWM为10%时可靠启动了

启动步骤：定位（AB导通约50MS），加速（逐步减少换相时间），断电并检测位置（读AD值检测转子位置），闭环运行

这种启动方法兼容性可能比较差，目前只使用XXD2212-KV1000的电机，这个问题先不考虑

又遇到新的问题了，电源为10.5V、PWM频率36K、PWM占空比到40%时，电流达到3A多，杂音也大，这是不是PWM频率低的原因？

各位用同步策略做电调的，PWM周期一般多高呢？

还有0度换相和推迟30度换相时效率会大概差多少？

Clinging · 发表于 2010-8-9 23:40:44

回复【9楼】zhikai_wu
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已加

Clinging · 发表于 2010-8-10 08:07:08

PWM占空比高时噪声的问题已解决，是因为消磁没处理好，现在65% PWM时可以正常工作(再高还没测)，电流1.5A，转速 7000多转，每7个PWM换一次相

Clinging · 发表于 2010-8-10 11:58:35

代码写的很恶心,没人关注就不传了,上一张原理图

电路是在ST三合一上搭的,用到的端口已说明 (原文件名:QQ截图未命名.jpg)

wenshui78 · 发表于 2010-8-10 17:16:51

支持一下，希望能上传代码。

Clinging · 发表于 2010-8-10 20:15:03

刚测试了下90% 占空比，电流3A，每5个PWM换一次相，转速约10000转每分

处理这只电机占用MCU时间最高不超过30%，预留10%给通讯，应该还有再驱动一只电机的潜力

下面是源代码（只有核心部分的代码，工程里好多没用的文件就不浪费大家时间了）

点击此处下载 ourdev_574186.txt(文件大小:8K) (原文件名:main.txt)

Clinging · 发表于 2010-8-10 20:50:05

这是 36K 80% PWM 时的视频ourdev_574193.rar(文件大小:791K) (原文件名:20100810018.rar)

浆是垃圾堆里找来的，装在上面是为了好看

ottife · 发表于 2010-8-10 23:24:02

不错

Clinging · 发表于 2010-8-11 11:53:37

看来没几个人关注这种东西,自己玩吧

virtualbit · 发表于 2010-8-13 01:59:44

我剛開始想做一個電調, 希望能和大家多交流

dpedison · 发表于 2010-8-25 00:29:59

回复【楼主位】Clinging 哆拉C梦
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你好，能请教一下你的启动策略么？

Clinging · 发表于 2010-8-25 07:35:29

回复【21楼】dpedison
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"启动步骤：定位（AB导通约50MS），加速（逐步减少换相时间），断电并检测位置（读AD值检测转子位置），闭环运行"

dpedison · 发表于 2010-8-26 20:14:51

回复【22楼】Clinging 哆拉C梦
回复【21楼】dpedison
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"启动步骤：定位（ab导通约50ms），加速（逐步减少换相时间），断电并检测位置（读ad值检测转子位置），闭环运行"
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请问如果刚启动就发生堵转，等你的加速时间都过完了该怎么办这时候的电流增大，电机还未转，不能切到闭环

eworker · 发表于 2010-8-26 20:18:47

学习

Clinging · 发表于 2010-8-26 20:20:50

回复【24楼】dpedison
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16楼有我的代码，如果电机没转，检测位置会失败，会自己停止

dpedison · 发表于 2010-8-26 20:50:28

回复【26楼】Clinging 哆拉C梦
回复【24楼】dpedison
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16楼有我的代码，如果电机没转，检测位置会失败，会自己停止
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自己停止是关断上下桥吗，然后呢，再次启动喽？

Clinging · 发表于 2010-8-26 20:54:29

回复【27楼】dpedison
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关闭全部MOS管，我的代码里把重复启动注释掉了，去掉注释就会重启

lvyi913 · 发表于 2010-8-26 22:08:35

谢谢楼主分享，关注中！

lou0908 · 发表于 2010-8-27 09:28:18

留意一下

gao8051 · 发表于 2010-9-2 22:46:50

请问楼主是多长时间检测一次反电动势，如果太久，就会造成相位延迟，将会导致相位不准确

Clinging · 发表于 2010-9-3 11:52:32

回复【31楼】gao8051
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每 1/36000 秒检测一次

hy317 · 发表于 2010-9-3 12:01:42

mark

gao8051 · 发表于 2010-9-4 22:28:06

根据楼主的计算，大约27.8uS转换一次反电动势，对于1到2万转的可以勉强用但是效率不高，在加上PWM频率太高，损耗太大，虽然是高性能32位的ARM，但是比起比较低级的8位单片机 MEGA8来还是慢了27倍，因为MEGA8换向之后立即设成不通电相的比较模式（比较器的时间大约1uS）这样有可能已经达到真正的过零时刻，但是因为采样的时刻还没到，这样就滞后了好长时间。但是比起TI的LF2407 DSP官方推荐的50ｕＳ采集一次还是要快一倍，不过ＴＩ的这种方式在低与１万转的马达完全没有问题。　　就像现在市场上面的电动自行车控制器，１２８ｕＳ采集一次霍尔也很好。

Clinging · 发表于 2010-9-5 00:28:09

回复【35楼】gao8051
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同步和异步检测都有优缺点

异步(你说的M8用的方法)的优点是MCU资源占用不高，但是需要在BEMF采样电路加低通，会使BEMF移相，比较器输出的过零信号也跟着移相

同步可以解决移相的问题，还可以省掉低通电路，但是需要较高的PWM频率,会使效率降低

至于转速，同样的换相速度，磁极越少转速越快，不像你说的"1到2万转", 要是二极的电机转速至少可以到7万转

feng_matrix · 发表于 2010-9-20 14:25:41

无感无刷电调，无论那种策略，在启动初期的开环阶，总是有预测的成分在算法里
设计的核心在于：创造一个与转子(负载)机械特性匹配的，转速与强度逐渐变大的旋转磁场，并做好电流监控。

Clinging · 发表于 2010-9-20 15:34:49

回复【37楼】feng_matrix 悟
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谢谢!

"创造一个与转子(负载)机械特性匹配的，转速与强度逐渐变大的旋转磁场，并做好电流监控。"

电调启动遇到问题的,好好看看这句

Clinging · 发表于 2010-9-20 23:58:31

这是最近做好的PCB，一只STM32驱动两只电机，PWM频率36K (原文件名:20100920419.jpg)

showgu · 发表于 2010-9-21 00:01:05

很漂亮

Clinging · 发表于 2010-9-21 00:03:44

这是四轴用的，条件太简陋了，只能这样简单的测试

lijieamd · 发表于 2010-9-22 11:24:50

对于大部分无刷电机,可以说,只有第一步换相有可能是盲目的(可以通过脉冲电流检测判断,使得第一步都不是盲目的),只要反电势检测做的足够好,第二步之前就可以确切知道转子状态

Clinging · 发表于 2010-9-22 12:10:52

反电势检测要做到电机由静止到刚开始加速就能检测到还是挺难的（至少对我这样的菜鸟来说是这样）

TANK99 · 发表于 2010-9-22 15:58:39

码酷

wenshui78 · 发表于 2010-10-14 20:26:23

终于有空学习一下STM32驱动BLDC，看了楼主的代码，想请教一下楼主：
1.while(TIM2->CNT >= 8);while(TIM2->CNT <= 8);是保证在PWM_ON时进行检测反向电动势吗？
2.在GetBEMF()代码中 ch0 = ADC1->DR >> 3;
ch1 = ADC2->DR >> 2;
MotorA.NonceBEMF = 4096 + ch1 - ch0;
BEMF公式是怎么来的啊？
谢谢。

whyjld · 发表于 2010-10-14 20:55:25

学习

Clinging · 发表于 2010-10-15 10:30:05

回复【45楼】wenshui78

终于有空学习一下STM32驱动BLDC，看了楼主的代码，想请教一下楼主：
1.while(TIM2->CNT >= 8);while(TIM2->CNT <= 8);是保证在PWM_ON时进行检测反向电动势吗？
2.在GetBEMF()代码中 ch0 = ADC1->DR >> 3;
ch1 = ADC2->DR >> 2;
MotorA.NonceBEMF = 4096 + ch1 - ch0;
BEMF公式是怎么来的啊？
谢谢。

-----------------------------------------------------------------------

1, 是的
2, 假设AB相导通,PWM ON期间, C相的反电势 = (C相电压 - A相电压 / 2);

wenshui78 · 发表于 2010-10-15 12:00:14

谢谢楼主的回答。
另在闭环运行的时候if(++MotorA.Count1 >= ((MotorA.Count0 >> 3) + 2))这个是不是消磁处理？
还有进行死区处理了吗？

Clinging · 发表于 2010-10-15 15:29:26

回复【48楼】wenshui78
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是消磁处理

死区是指同一相的两只MOS同时导通? 不出意外没这个问题

wenshui78 · 发表于 2010-10-15 21:57:55

好的，谢谢楼主的回答。

0410910218 · 发表于 2010-10-15 23:50:14

楼主加我QQ:153769336,我用STM8做的，刚开始，电机转起来电调发热很厉害，抖得厉害。

wenshui78 · 发表于 2010-10-17 10:53:12

我的电调上臂用的是IRF7416，下臂用的是IRF7413，下面是IRF7416输出的PWM波形。

9KHz波形 (原文件名:TEK0000.JPG)

36KHz波形 (原文件名:TEK0001.JPG)
这个波形很差，这个会有影响吗？

Clinging · 发表于 2010-10-17 11:13:26

有没接电机测到的波形不一样的，MOS 关断时间不应该这么长

wenshui78 · 发表于 2010-10-17 12:20:13

上面的波形是没有接电机时测得。
MOS关断的时候不知道为什么这么长，所以36K的波形就很差。是不是没有带负载的原因啊？等会儿试一下。

wenshui78 · 发表于 2010-10-17 13:12:57

加了负载后好多了，看图片。

36KHz (原文件名:TEK0002.JPG)

wenshui78 · 发表于 2010-10-19 13:27:00

我目前是驱动的光驱拆下来的无刷电机，在检测反向电动势时得不到过零点，用数组查看可以看到有过零点。
另量了一下ABC三相的波形，觉得怪怪的，见附图。

A (原文件名:TEK0003.JPG)

B (原文件名:TEK0005.JPG)

C (原文件名:TEK0006.JPG)

wenshui78 · 发表于 2010-10-19 13:32:42

下图是A相的放大图，可以看到BEMF。

A相放大图 (原文件名:TEK0004.JPG)

Clinging · 发表于 2010-10-19 13:39:49

如果你的电路和我的类似,电机达到一定的转速才能正确检测到过零点

wenshui78 · 发表于 2010-10-19 13:53:01

我的电路与楼主你的全N管电路不一样，是和MK的差不多，上臂是P管，下臂是N管。
楼主帮我看看ABC三相的波形正常吗？

Clinging · 发表于 2010-10-19 14:12:09

你的图不正常,三相的波形应该是基本一样的,你可能参考下下面的帖子

http://ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3883794&bbs_page_no=1&bbs_id=1025

wenshui78 · 发表于 2010-10-19 14:27:51

难道是我的这个电机不对吗？
拆了几个破光驱里面的无刷电机都有些区别。我看这个电机的霍尔器件大概成60度，也有拆下来的成30度。

wenshui78 · 发表于 2010-10-26 20:54:13

新买了XXD2212 KV1000无刷电机，用楼主方式可以启动起来，但还是有几个问题想请教一下楼主。
1.没有进入闭环式电流达到4A，进入到闭环后电流会降到1A(没有带浆)。
2.代码中 OFFAH();
MotorA.Count0 = 0;
MotorA.Step = 2;
MotorA.State++;
是为了断电检测位置，但为什么只是关闭了上臂而没有关闭下臂？而且为什么要要MotorA.Step设置为2？

Clinging · 发表于 2010-10-27 08:49:21

回复【62楼】wenshui78
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1, 电流4A不知道是PWM占空比为多少时的,我四只电机同时启动时总电流约2A,闭环后电流约0.5A,XXD2212KV1000带9050桨

2, 没有关闭下臂是为了检测反电势时有个参考点,改变MotorA.Step值是为了方便检测自由旋转时的反电势

wenshui78 · 发表于 2010-10-27 12:11:32

回复【63楼】Clinging 哆拉C梦
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1, 电流4a不知道是pwm占空比为多少时的,我四只电机同时启动时总电流约2a,闭环后电流约0.5a,xxd2212kv1000带9050桨
-----------------------------------------------------------------------
谢谢楼主的答复，启动的时候PWM是10%的占空比。

guang83 · 发表于 2010-11-6 13:48:48

刚开始学习这个，看到LZ的帖子，感觉很受益，希望能够交流，QQ：187354039。
看了几天你的源代码，lz方便的话，能不能给我完整的代码文件？多谢了！

Clinging · 发表于 2010-11-6 21:32:22

回复【65楼】guang83
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还是要弄懂原理，这个代码只是让电机转起来，没多少参考价值

QQ:342136967

guang83 · 发表于 2010-11-7 00:24:19

回复【67楼】Clinging 哆拉C梦
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恩，看了一晚上代码，感觉理解的差不多了。
多谢了，改天实验一下，刚刚起步，呵呵。

slim443 · 发表于 2010-12-1 12:05:20

有学习了

arvidwen · 发表于 2010-12-2 13:45:26

一群牛人。

lyk07351 · 发表于 2011-1-23 11:18:11

一群很牛的人，佩服！

zhikai_wu · 发表于 2011-1-24 11:13:08

楼主强啊。。。看到把主控也做起来了。。。看着这里这几天又把我的STM的电调拿出来调一下，，，现在的MOS管子总觉得温度太高了，电流也大得可怕，我用的是2212/1000KV的电机加1045桨，PWM 100%时20多A的电流啊。。吓人。。

zhikai_wu · 发表于 2011-1-24 11:17:16

这是调试时的一些信息，不会写上位机软件只能下位机显示了，我现用16K PWM 正打算把它改成8K。。

(原文件名:a.jpg)

(原文件名:b.jpg)

zhikai_wu · 发表于 2011-1-24 11:20:43

这是100% PWM 时的波形

(原文件名:c.jpg)

zhikai_wu · 发表于 2011-1-24 11:32:15

80% PWM (原文件名:d.jpg)

20% PWM (原文件名:f.jpg)

zhikai_wu · 发表于 2011-1-24 11:38:10

我是在PWM在ON期间都去采样，在一个PWM期间最多采样28个点，加上电流电压就32个点

Clinging · 发表于 2011-1-24 12:22:09

回复【76楼】zhikai_wu
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做的很完善呀，TFT界面也很漂亮呀，正纳闷PWM频率这么低转速怎么上去的，“PWM在ON期间都去采样”真是一语惊醒梦中人

能否讲解下启动过程？

zhikai_wu · 发表于 2011-1-24 14:47:40

启动还是三步方式.这个还没去改.楼主有什么好办法没

Clinging · 发表于 2011-1-24 15:06:58

Ajian007 · 发表于 2011-3-28 16:38:59

回复【47楼】Clinging 哆拉C梦
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回复【47楼】Clinging 哆拉C梦
回复【45楼】wenshui78
终于有空学习一下stm32驱动bldc，看了楼主的代码，想请教一下楼主：
1.while(tim2->cnt >= 8);while(tim2->cnt <= 8);是保证在pwm_on时进行检测反向电动势吗？
2.在getbemf()代码中 ch0             = adc1->dr >> 3;
ch1             = adc2->dr >> 2;
motora.noncebemf = 4096 + ch1 - ch0;
bemf公式是怎么来的啊？
谢谢。

-----------------------------------------------------------------------
1, 是的 ......
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能不能再详细一点！4096是什么值？谢谢

tian179587568 · 发表于 2011-3-28 17:14:37

您好我自制的电调在10%的占空比的时候，开环启动，电机完全不动用的6个N沟道mos管，没有采用独立的自举电压电路。这是怎么回事啊

Clinging · 发表于 2011-3-28 18:33:55

回复【81楼】tian179587568
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请先确认硬件电路没问题

Clinging · 发表于 2011-3-28 18:38:59

回复【80楼】Ajian007
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+4096是为了不出现负数

点击此处下载 ourdev_626239P655YW.pdf(文件大小:770K) 可以参考这篇资料

Pjm2008 · 发表于 2011-3-28 19:56:18

不错

Ajian007 · 发表于 2011-3-30 10:09:14

回复【83楼】Clinging 哆拉C梦
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谢谢，学习了

blue_helmet · 发表于 2011-4-1 10:18:21

每天都在努力~好帖~

Ajian007 · 发表于 2011-4-5 22:05:53

回复【80楼】Ajian007
回复【47楼】clinging 哆拉c梦
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回复【47楼】clinging 哆拉c梦
回复【45楼】wenshui78
终于有空学习一下stm32驱动bldc，看了楼主的代码，想请教一下楼主：
1.while(tim2->cnt >= 8);while(tim2->cnt <= 8);是保证在pwm_on时进行检测反向电动势吗？
2.在getbemf()代码中 ch0 = adc1->dr >> 3;
ch1 = adc2->dr >> 2;
motora.noncebemf = 4......
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这是某相通期间测得的反电动势 (原文件名:过O.jpg)

Ajian007 · 发表于 2011-4-5 22:07:50

回复【88楼】Ajian007
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这是按你的方法测得的，帮忙看一下是否正确

Clinging · 发表于 2011-4-6 10:43:24

83L有文档，自己看吧，这种问题还能靠别人？

Ajian007 · 发表于 2011-4-8 14:31:20

回复【90楼】Clinging 哆拉C梦
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这是pwmoff时ABC三相AD值图很好看吧 (原文件名:ABCpwmoff.jpg)

Ajian007 · 发表于 2011-4-11 09:52:18

回复【91楼】Ajian007
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这是开环运行时 A B C三相测得AD值的折线图，现在正在分析这些数据，找出过零点

tian179587568 · 发表于 2011-4-21 15:13:43

看lz的代码仿佛不是手写的

llyuli · 发表于 2011-8-3 11:24:37

记号

simple_BLDC · 发表于 2011-9-15 21:39:42

b_u_g · 发表于 2011-9-18 19:12:35

有完整的电路图吗？

zhaofeng2008 · 发表于 2011-9-26 11:21:39

回复【楼主位】Clinging 哆拉C梦
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昨天看到兄弟在我的帖子中有个回复。因为在出差没留意和及时保存。不知何故兄弟后来有删除了。能否在贴一次出来。万分感谢
详见：http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=5074651&bbs_page_no=1&search_mode=3&search_text=zhaofeng2008&bbs_id=9999
就是ppm解码的那段代码

ma699 · 发表于 2011-12-10 19:21:20

STM32 BLDCM学习中

wakhs · 发表于 2011-12-15 16:06:16

mark!

zcp17521 · 发表于 2011-12-19 08:44:58

楼主是好人啊，需要这方面的资料。

talangxue · 发表于 2011-12-30 14:53:17

真心感谢楼主，还有感谢Clinging 哆拉C梦前辈的共享。现在刚刚起步，不想用AVR，改用STM32还是要下一番苦力的

yurii · 发表于 2012-2-24 00:42:12

我也想用STM32做一个四合一电调,加油！

西周时代 · 发表于 2012-7-15 19:22:29

zhikai_wu 发表于 2011-1-24 11:17
这是调试时的一些信息，不会写上位机软件只能下位机显示了，我现用16K PWM 正打算把它改成8K。。

这个液晶的页面是自己做的？？膜拜啊。。。。

用STM32内部AD检测过零的电调终于成功了，但是启动时噪声大，请各位前辈指点，谢谢！

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！