电流环电流采样时机如何处理以得到平均电流？

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 13:18:25

本帖最后由 fuquan_dai 于 2017-7-6 23:11 编辑

最近想把电机电流环搞定，遇到了电流采样的问题。用的是STM32F4，如图是PWM波形（黄色）和电流波形（蓝色），可以明显看到MOS导通期间电流一直在上升。请教各位：ADC触发的最合适的时机是什么时候（适应不同占空比情况）？如何保证采样的电流与万用表一致？

dboyzju · 发表于 2017-7-6 16:35:25

同样问题求问，之前发过一个帖子，得到的回复是，相电流的平均值与转矩对应。这就碰到一个问题了，电流有波动，什么时候采样才能保证得到的值比较接近平均值呢？期待懂得的人解答

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 17:39:16

相电流的平均值与转矩对应，这是肯定的，但应该不是我们要的答案。

Earthman · 发表于 2017-7-6 17:41:43

用它那个高速ad高速采样积分得到有效值呗
你看你的示波器就是这样做的嘛

LM1876 · 发表于 2017-7-6 17:45:33

我觉得加一级T型阻容滤波给它先平均，再采AD。。

cddyy · 发表于 2017-7-6 19:37:36

直接上升沿触发采集，下降沿结束，然后累加ADC缓存区

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 19:42:34

cddyy 发表于 2017-7-6 19:37
直接上升沿触发采集，下降沿结束，然后累加ADC缓存区

你是说PWM的上升沿和下降沿？一个PWM周期采集多次吗？那压力可能有点大

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 19:51:09

Earthman 发表于 2017-7-6 17:41
用它那个高速ad高速采样积分得到有效值呗
你看你的示波器就是这样做的嘛

我是要做电机电流环，不知道这样会不会效率上不来。不知道通常伺服驱动是怎么做的。。。

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 19:53:00

LM1876 发表于 2017-7-6 17:45
我觉得加一级T型阻容滤波给它先平均，再采AD。。

感觉电机驱动器没有这么做的，这会导致信号滞后比较多吧

Earthman · 发表于 2017-7-6 20:07:57

fuquan_dai 发表于 2017-7-6 19:51
我是要做电机电流环，不知道这样会不会效率上不来。不知道通常伺服驱动是怎么做的。。。 ...

用stm32f3做cycle-by-cycle 电流控制

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 20:42:32

Earthman 发表于 2017-7-6 20:07
用stm32f3做cycle-by-cycle 电流控制

没明白，可否明示下？

wwkkww · 发表于 2017-7-6 20:51:42

STM32F4的ADC采用DMA采样一周期或者多周期，开辟一个内存区域存储DMA-ADC数据，也可以两个内存区域轮流切换，进行运算处理。

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 21:06:18

wwkkww 发表于 2017-7-6 20:51
STM32F4的ADC采用DMA采样一周期或者多周期，开辟一个内存区域存储DMA-ADC数据，也可以两个内存区域轮流切换 ...

那什么时候开始采，什么时候结束采呢？

asj1989 · 发表于 2017-7-6 21:21:06

pwm用上下模式，然后在cnt = 0 的时候触发（pwm中间触发）

wwkkww · 发表于 2017-7-6 21:27:29

fuquan_dai 发表于 2017-7-6 21:06
那什么时候开始采，什么时候结束采呢？

因为根据负载等各种条件的不同，电流有滞后的现象，不好选择PWM触发采样，因为这个电流偏移PWM的位置可能会变，所以可以选择逐个周期进行采样，这样积分出来电流，至于位置的选择，可以由软件算法处理，你可以采集几个周期的电流数据保存在内存中，比较最小值，两个最小之间的可以初步认为是一个周期的电流。当然也可以根据采样定理，多个周期累积，可以选择一定的时间，如以1MS为单位，采样的值作为积分处理，这样就是1MS的平均电流，下一个1MS又可以处理进来，可以把前后的值累积处理，不过这样处理的缺点就是变化较为缓慢些。

主要看你采样电流的用途，是用于显示还是PID算法，如果是显示直接多次采样累积就可以，如果是需要做电机的PID收敛则需要逐个周期，还需要有软件预测机制，可以借鉴下卡尔曼滤波算法，当然我也只是菜鸟而已。

yu2008 · 发表于 2017-7-6 21:27:47

∑-Δ型 ADC可以吗

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 21:49:45

wwkkww 发表于 2017-7-6 21:27
因为根据负载等各种条件的不同，电流有滞后的现象，不好选择PWM触发采样，因为这个电流偏移PWM的位置可能 ...

要用在电机电流环，应该是有比较成熟做法的，但是不知道怎么搞就是。ST电机库貌似是中点采样，用作电流环应该可能，但不知道如何做到计算的绝对值和实际电流值对应上。

liurangzhou · 发表于 2017-7-6 23:03:00

cddyy 发表于 2017-7-6 19:37
直接上升沿触发采集，下降沿结束，然后累加ADC缓存区

不妥哦

armok · 发表于 2017-7-6 23:06:45

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

fuquan_dai · 发表于 2017-7-6 23:12:25

armok 发表于 2017-7-6 23:06
“ 电机电流采样问题请教”不是合格的标题。
违反版规11。请立即阅读版规(点击进入: http://www.amobbs.com ...

改成“电流环电流采样时机如何处理以得到平均电流？”，这样应该够清楚了吧？

tarzar · 发表于 2017-7-7 08:31:35

关注，学习。。。。。。。

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 09:02:18

更新下，不同采样时机对信号质量有很大影响。图中阶跃为手动施加的负载。

powerlabor001 · 发表于 2017-7-7 09:13:13

建议看看st的一个文档，an2267，我认为说的比较清楚，而且还是有一定特色的。

zhcj66 · 发表于 2017-7-7 09:29:45

powerlabor001 发表于 2017-7-7 09:13
建议看看st的一个文档，an2267，我认为说的比较清楚，而且还是有一定特色的。 ...

an2267 我帮大家传上来

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 09:39:15

powerlabor001 发表于 2017-7-7 09:13
建议看看st的一个文档，an2267，我认为说的比较清楚，而且还是有一定特色的。 ...

感谢指点！

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 09:40:53

zhcj66 发表于 2017-7-7 09:29
an2267 我帮大家传上来

感谢分享！

colinzhao · 发表于 2017-7-7 09:43:01

你做得是电流滞环吧

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 09:53:41

colinzhao 发表于 2017-7-7 09:43
你做得是电流滞环吧

驱动器的电流环，不知道和电流滞环有什么异同

colinzhao · 发表于 2017-7-7 10:16:44

fuquan_dai 发表于 2017-7-7 09:53
驱动器的电流环，不知道和电流滞环有什么异同

什么驱动器的电流环？你看下PT4115的原理！

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 10:38:56

colinzhao 发表于 2017-7-7 10:16
什么驱动器的电流环？你看下PT4115的原理！

直流有刷电机的驱动器

amigenius · 发表于 2017-7-7 10:46:52

电流下降的这么快，用的是快续流吧？
电流闭环，如果需要高响应，要用Cycle By Cycle，用中心对称PWM，采样点在脉宽中点。
如果不需要高响应，则硬件加二阶段阻容低通滤波即可，滤波效果以恒负载时波形近似直流即可。

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 12:18:22

amigenius 发表于 2017-7-7 10:46
电流下降的这么快，用的是快续流吧？
电流闭环，如果需要高响应，要用Cycle By Cycle，用中心对称PWM，采样 ...

嗯有用MOS做续流。看了些楼上的资料也是说采样脉宽中点，我的疑问是这样采样回来的直接认为是平均电流吗？另外我用TIM_TRGOSource_Update作触发源效果很差，现在用TIM_TRGOSource_OC4Ref似乎还行，通道4的比较值设得是1。这样电流受开关干扰小些，但是计算的值和万用表、示波器的电流有差距。

rifjft · 发表于 2017-7-7 12:49:14

均值都是要内部处理的。平均这两个字的意思很明显了。至少要两个参数及以上的等分才可以叫平均吧
如果想要直接得到平均值的，除非是芯片本身内部自行处理，否则得编程实现。

万用表或电流表显示的多半是均值电流。其中采样周期的不同可能会带来不同的尾数或者说波动

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 13:36:06

rifjft 发表于 2017-7-7 12:49
均值都是要内部处理的。平均这两个字的意思很明显了。至少要两个参数及以上的等分才可以叫平均吧
如果想 ...

表达的未必准确，我其实就是想把驱动器的电流环的电流做准确。

3DA502 · 发表于 2017-7-7 13:45:03

本帖最后由 3DA502 于 2017-7-7 13:46 编辑

一般的采样方法都是用特殊的高边检流运放采集的，用RC滤波平滑，哪里会有这种画蛇怎么添足的问题

xyz543 · 发表于 2017-7-7 14:31:10

如何保证采样的电流与万用表一致？就直接使用万用表的芯片与电路啊！

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 14:40:20

3DA502 发表于 2017-7-7 13:45
一般的采样方法都是用特殊的高边检流运放采集的，用RC滤波平滑，哪里会有这种画蛇怎么添足的问题 ...

呵呵你确定吗

fuquan_dai · 发表于 2017-7-7 14:44:37

xyz543 发表于 2017-7-7 14:31
如何保证采样的电流与万用表一致？就直接使用万用表的芯片与电路啊！

道理是这样，但是好的电机驱动器肯定有别的处理方法，虽然不能追求完全的一致

xcrane · 发表于 2017-10-2 17:01:45

asj1989 发表于 2017-7-6 21:21
pwm用上下模式，然后在cnt = 0 的时候触发（pwm中间触发）

我们就是这么干的！

zddvszw · 发表于 2019-12-10 11:57:27

xcrane 发表于 2017-10-2 17:01
我们就是这么干的！

能否分析一下配置的的代码给我看看，我现在用的CC1触发，感觉不太好

zddvszw · 发表于 2019-12-11 13:59:36

fuquan_dai 发表于 2017-7-7 12:18
嗯有用MOS做续流。看了些楼上的资料也是说采样脉宽中点，我的疑问是这样采样回来的直接认为是平均电流吗 ...

想请问下楼主最终如何解决的？

电流环电流采样时机如何处理以得到平均电流？

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