STM32 电机控制 SDK MCFW-6.4.1
用于构建驱动 STM32 的 PMSM 电机应用的软件开发套件
固件使用的测量单元

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MC固件中的许多函数都以物理值为参数。其中一些参数采用了不寻常的度量单位,以最大化参数类型所提供的动态的利用。实现最佳MC精度至关重要。以下章节将介绍这些单位。

转子角单位 s16 度

MC API 中使用的旋翼角度测量单元称为 s16degree,定义如下:$$ 1 \phantom{x}\mathrm{s16degree} = \frac{2\pi}{65536} \phantom{x}\mathrm{rad} $$

下图展示了如何将弧度表示的角度转换为 s16 度单位整环。

转速单位SPEED_UNIT和功率输出

MC API 使用两种单位来表示转子转速:

  • SPEED_UNIT是十分之一赫兹的单位,在代码中通常称为“U_01HZ”,其编码如下:

1 \phantom{x}\mathrm{dHz} = 1 \phantom{x}\mathrm{\texttt{U_01HZ}} = 0.1 \phantom{x}\mathrm{Hz}

1dHz=1U_01HZ=0.1Hz

  • 每控制周期的数字,称为dppdpp将角速度表示为电角度(以s16度表示)在FOC周期内的变化。

$$ 1\ \mathrm{dpp}=\frac{1\ }{T_{FOC}\ \mathrm{s16degree/s\ =\ }\frac{2\pi}{65536\cdot\ T_{FOC}\ \mathrm{rad/s\ =\ }\frac{2\pi}{65536\ }{\cdot F}_{FOC}\mathrm{\ rad/s} $$

其中\(T_{FOC}\)是FOC周期(秒),\(F_{FOC}\)是FOC频率(Hz)。

角速度,以赫兹的十分之一(U_01HZ)为单位的频率,可以用以下公式轻松转换为dpp:

\omega_{dpp}=\omega_{\texttt{U_01HZ}}\cdot\frac{65536}{10\cdot F_{FOC}}

ωdpp=ωU_01HZ6553610FFOC

电流测量单元 s16A

MC API使用的相电流测量单元称为s16A,定义如下:

1\ \mathrm{s16A}=\ \frac{I_{MAX}}{32767}

116A= IMAX32767

其中\(I_{MAX}\)是最大可测量电流。例如,在基于并联电阻的电流感测架构中,

I_{MAX}=\frac{V_{DD}}{2\cdot R_{Shunt}\cdot G_{AOP}}

IMAX=VDD2RSGAOP

其中\(V_{DD}\)是ADC使用的参考电压,\(R_{Sunt}\)是并联电阻,\(G_{AOP}\)是ADC前方放大级的增益(见下图)。测量到的电流随后可通过以下公式转换为s16A:

i_{s16A}=\frac{65536\cdot R_{Shunt}\cdot G_{AOP}}{V_{DD}}{\cdot i}_A

i16A=65536RSGAOPVDDiA

当前传感网络

电压测量单元 s16V

电机控制API所使用的施加相电压单元称为s16V,定义如下:

1\ \mathrm{s16V}=\ \frac{V_{MAX}}{32767}

116V= VMAX32767

其中\(V_{MAX}\)是最大适用相位电压。

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