This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TMS320F28069M:重新稳压期间的扭矩控制故障

Guru**** 2523080 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8353, UCC27714, MOTORWARE, DRV8312, DRV8302, TMS320F28069

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1124004/tms320f28069m-torque-control-failure-during-regen

器件型号:TMS320F28069M
主题中讨论的其他器件:DRV8353UCC27714MOTORWAREDRV8312DRV8302TMS320F28069

有人能解释为什么我们在重新稳压期间看到这种奇怪的行为和控制损失、以及我们如何调整控制器以消除它吗?

我看到我的定制设计有问题、当我将 Iqref 设置得越来越高时、在某个时候、传递到负载的扭矩会随着 Iqref 的增加而减小。 这是在测力计上具有固定速度负载的情况。 如果我继续增大 Iqref、控制器会变得混乱、并产生不稳定的扭矩。 我们在550 RPM 和850 RPM 时都看到了这种行为。 VBAT 大约为55V、55V 时的电机额定转速大约为2600RPM。该电机是一种10极对外转式电机。 我们使用的是一个大型测试电池、它可以接受非常大的 regen 电流、而不会出现任何问题。

下图显示了测得的扭矩、测得的相电流(峰值)和估算的扭矩(来自快速输出)与 Iqref 的关系。 在图中、我显示 Iqref 为正、但当然、由于它是 regen、因此我们设置的 Iqref 实际上为负。

我们运行的代码本质上是实验5a。 我们使用调试器调整了 Iqref。



Rs 似乎会影响这个问题。 在一种情况下、我们强制 Rs 略高于 Id 的结果、这提高了失去控制的 Iqref 级别。

user.h 资料:
e2e.ti.com/.../2625.user.h


我们有一个 DRV 8353RS 栅极驱动器。 低侧分流器的电阻为500 uOhm。 分流放大器增益为40V/V VREF 为3.3V。硬件相位滤波器的截止频率约为1400Hz。

注意:过去、我们使用其他控制器对此电机进行了测试、并能够实现高于此值的扭矩水平。 我认为定子饱和不会发生。

电机自由旋转时的反电动势(未连接控制器)


失去控制后的电流波形(不确定这是否为典型值... 似乎每次波形看起来都稍有不同)

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    同意、但 Clarke EMF 输入为何失真这一更大的问题

    我认为逆变器最终是电压输出器件的原因是什么。 它输出的电压严重失真。 因此、ADC 采样的电压自然会严重失真。 它不是测量误差。 ADC 正忠实地测量失真的电压输出。 我还想指出、反电动势是存在于电机内部的电压。 但 ADC 测量的是逆变器施加的电压、而不是反电动势。 电机电流是施加的电压与反电动势之间的电压差的结果、其间存在 Rs 和 Ls。

    那么、对我来说、真正的问题是、PID 环路输出的 Vd 和 Vq 为什么具有这种独特的6峰值纹波? 然后、该纹波进入 Park 逆变换以计算 Valpha_out 和 Vbeta_out、这些纹波随后进入 SVM 发生器。



  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    [引用 userid="516324" URL"~/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1124004/tms320f28069m-torque-control-failure-during-regen/4212728 #4212728"]但 ADC 测量的是逆变器施加的电压而不是反电动势。

    这对我来说是个新闻、因为电阻分压器的分压器输出分别直接连接到每个桥臂的高侧源极和低侧漏极之间的电机 A、B、C -对吧? 这是一个观察结果、其中6步换向具有更多周期、因此电机增益速度高于 GDSVM 较新的调制方案。 该分压器的 RC 滚降可消除许多交叉事件、否则这些事件将在6步中作为换向周期结束。  100pF 滤波器不能与 FAST 配合使用的原因似乎很明显、需要使用47nF 至100nF 滤波器、或者低速观测器会发生碰撞。 我想测试4700pF 滤波器、仅用于 grins 和 giggles、看看更多周期是否能提高最高速度。 想知道 eSMO (增强型滑动模式观测器)在启动期间是否更加宽容 RC 滤波器范围。

    [引用 userid="516324" URL"~/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1124004/tms320f28069m-torque-control-failure-during-regen/4212728 #4212728")我想问的是、PID 回路输出的 Vd 和 Vq 为什么具有这种独特的6峰值纹波? [/报价]

    您会想到错误的 MCU 或与 PCB 相关的东西、例如接地引脚的不良湿性。 ADC 内部温度读数是多少? 您是否有另一个 x69M 可替换为或另一个测试 PCB 设置。 检查引脚润湿是否不良的有趣技巧在顶部 MCU 上使用塑料棒按压、查看信号是否改善。 检查引脚的放大率是否为10倍、使用细针来轻扫引脚之间的任何小焊球。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    [引用 userid="516324" URL"~/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1124004/tms320f28069m-torque-control-failure-during-regen/4212728 #4212728")我想问的是、PID 回路输出的 Vd 和 Vq 为什么具有这种独特的6峰值纹波? 然后、该纹波进入 Park 逆变换以计算 Valpha_out 和 Vbeta_out、这些纹波随后进入 SVM 发生器。[/quot]

    FAST 估算器根据精确的机器数学模型和电流/电压感应信号估算转子角度和速度。 如果  在机器以生成模式运行时更改机器数学模型、FAST 估算器无法正确估算转子角度。  因此、这就是我们需要解决的问题的原因、即电流/电压感应或转子角度估算。 此问题是否仅与 生成模式下的扭矩电流有关? 或者它与速度相关吗? 如前所述、我们无法确定 FAST 估算器是否在 高速生成模式下工作良好、因为机器 数学 模型将发生更改、尤其是 电机是 IPM 电机。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    我只会更新一些似乎有帮助的内容、然后解决这个问题、即使它没有100%解决。 我认为我们的部分问题是、我们将磁芯接入饱和区。 尽管如此,我们还是发现了一些似乎有所帮助的调整。

    1) 1)相位电压滤波器极点频率。 使用较低的滤波器极点频率肯定会有所帮助。

    2) 2)分流器。 我们使用的是具有集成电流感应放大器和可编程增益的 TI 栅极驱动器。 出于不完全清楚的原因、我们发现使用增益为20V/V 的500uOhm 分流器比增益为40V/V 的300uOhm 分流器效果好得多

    3) 3) USER_NUM_PWM_TICKS_PER_ISR_TICK。 我们的 PWM 频率为20kHz。 无论出于何种原因、当我们将每个 ISR 节拍的 PWM 节拍数设置为3 (而不是1)时、我们会得到更好的结果。

    我最后要提出这项质询,因为即使我们仍面对问题,但现在这项质询的资料实在太多了。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    [引用 userid="516324" URL"~/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1124004/tms320f28069m-torque-control-failure-during-regen/4223111 #4223111"]将每个 ISR 节拍的 PWM 节拍数设置为3 (而不是1)时、我们找到了更好的结果。

    较新 SDK 中的三个节拍默认值。 正如我在前面提到的,CMPD 或 CMPC 匹配周期为 mainISR()设置 ADC SOC 触发时序。 根据 ADC 时钟的不同、不同版本 SDK 之间的触发代码可能相同、x49c 为50MHz。 它还有助于根据所选的滤波电容器调整当前采样窗口时间。  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    [引用 userid="516324" URL"~/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1124004/tms320f28069m-torque-control-failure-during-regen/4223111 #4223111]2)分流器。 我们使用的是具有集成电流感应放大器和可编程增益的 TI 栅极驱动器。 出于不完全清楚的原因、我们发现使用增益为20V/V 的500uOhm 分流器比增益为40V/V 的300uOhm 分流器的效果好得多。[/引述]

    是的。 如果您可以使用具有更好抗噪能力的高电阻和功率率分流电阻器、这是合理的

    [引用 userid="516324" URL"~/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1124004/tms320f28069m-torque-control-failure-during-regen/4223111 #4223111"]3) USER_NUM_PWM_TICKS_PER_ISR_TICK。 我们的 PWM 频率为20kHz。 无论出于何种原因、当我们将每个 ISR 节拍的 PWM 节拍数设置为3 (而不是1)时、我们会得到更好的结果。[/quot]

    在这种情况下、较低的控制带宽可能会更好。 但最好使用更高的控制频率并更改 PI 控制器的电流和速度增益、以实现正确的控制带宽。