本节为计算速度调节器PI参数（和）初始值提供了计算标准。该准则也被ST MC Workbench在其计算中使用。 $K_i$ $K_p$

计算这些起始值时，需要了解电机的一些特性（惯性、摩擦和B-EMF常数）以及硬件的电气特性（并联电阻和电流感测放大网络增益）。 $J$ $F$ $K_e$ $R_{Shunt}$ $A_{op}$

下图展示了用于速度调节的PI控制器框图。

PI控制器的方块图

速度PID控制器的输出会传递到电流PID控制器，因此速度PID控制器的输出应为电流。此外，速度PI控制器只需设置在智商上，因为ID被认为对速度等级没有影响（不包括流速减弱）。

在此分析中，由于两者工作速度差异较大，忽略了电流控制环路。换句话说，对于速度 PI 控制器的增益估计， $Output Current = Target Current$

下图展示了闭环系统，其中电机采用惯性-摩擦等效模型。

块“A”是存储当前指令的软件变量（用s16A表示）与施加在电机上的实际扭矩（用牛米表示）之间的比例常数。同样，块“B”是真实机械速度（以rad/s表示）与存储机械速度的软件变量（以01Hz表示）之间的比例常数。

闭环方框图

两个块的传递函数：

我们称为从A到N.m的转换因子： $K_\tau$ $K τ = 1.5 2 3 - - \sqrt 60 1000 \cdot ² π K e$ $K_{\tau}=1.5\sqrt{\frac{2}{3}} \frac{60}{1000 \cdot 2\pi}K_{e}$
从A到s16A的转换因子： $k$ $k = R S 哈 \cdot A O P \cdot 2 16 3.3$ $k=\frac{R_{Shunt} \cdot A_{op} \cdot 2^{16}}{3.3}$
因此： $A = K τ k$ $A = \frac{K_\tau}{k}$
最后，B 是将 rad/s 转换为 01Hz 的因子： $B = 10 2 π$ $B = \frac{10}{2\pi}$

我们选择插入和。这样，就完成了极零点抵消，开环系统成为带宽为的稳定纯积分器。 $K_p=J \cdot \omega_b$ $K_i = F \cdot \omega_b$ $\omega_b$

极点零点抵消

在此条件下，闭环系统被带回一阶系统，系统动力学可以用适当值来分配。在MCSDK中，我们固定，\。 $\omega_b$ $\tau=\frac{J}{F}$ $\omega_b = \frac{0.5 \times 30}{\tau}$

注：所用基于一个参考电机，其中和 $\omega_b$ $\tau_{ref} = 0.5s$ $\omega_{b_{ref}} = 30 rad/s$

闭环系统可通过以下方式恢复：

极点零点消去后闭环系统的框图

然而，PI算法在计算积分分量时并未包含PI采样时间（）。参考以下公式： $T$

k i \int t 0 e (τ) d τ = k i T \sum k = 1 n E （ k T) = K i \sum k = 1 n E （ k T)

$k_i\int_{0}^{t}e\left(\tau\right)d\tau=k_iT\sum_{k=1}^{n}{e(kT)}=K_i\sum_{k=1}^{n}{e(kT)}$

由于控制器的整数部分是连续误差的总和，因此必须将纳入的计算中。 $T$ $K_i$

最终公式可以表示为：

K p = J \cdot ω b A B

$K_{p}=J \cdot \frac{\omega_b}{AB}$

K i = F \cdot ω b A B T

$K_{i}=F \cdot \frac{\omega_b}{AB} T$

使用

1 A B = 2 π 10 \times R S 哈 \cdot A O P \cdot 2 16 3.3 \times 3 2 - - \sqrt 1000 \cdot ² π 60 K e

$\frac{1}{AB}=\frac{2\pi}{10} \times \frac{R_{Shunt} \cdot A_{op} \cdot 2^{16}}{3.3} \times \sqrt{\frac{3}{2}} \frac{1000 \cdot 2\pi}{60K_e}$

PI算法中使用的参数必须是整数;因此，计算出的和值必须用分数（分红/除子）表示。 $K_i$ $K_p$

K p = K p g K p d

$K_{p} = \frac{K_{pg}}{K_{pd}}$

K i = K i g K i d

$K_{i} = \frac{K_{ig}}{K_{id}}$

注：除子总是设置为二的幂，以便运行时进行计算。