[参考译文] TMS320F28075：双电机 FCL：单路与双路采样 ePWM 偏移

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https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1031106/tms320f28075-dual-motor-fcl-single-vs-double-sampling-epwm-offsets

器件型号：TMS320F28075

您好！

我最近从使用双采样配置更改为使用双电机 FCL 项目进行单采样。使用双采样时、M1和 M2 ISR 偏移1/2 A 周期。即、如果以10kHz (100us)的频率运行、则每个 ISR 之间的间隔为50us。在我从 double -> Single 切换后、我看到 M2波形被一个周期的1/4而不是1/2移位。这种行为会导致系统其他部分出现一些时序问题。

我认为 HAL_setupMotorPWM 的以下代码负责同步两个电机之间的时基：

    else if(handle == &halMtr[MTR_2])
    {
        halfPeriod = M2_INV_PWM_TICKS/2;     // 100MHz EPWMCLK

        EPWM_setPhaseShift(obj->pwmHandle[0], ((halfPeriod>>1) + 0));
        EPWM_setPhaseShift(obj->pwmHandle[1], ((halfPeriod>>1) + 2));
        EPWM_setPhaseShift(obj->pwmHandle[2], ((halfPeriod>>1) + 4));

        EPWM_setTimeBasePeriod(obj->pwmHandle[0], halfPeriod);
        EPWM_setTimeBasePeriod(obj->pwmHandle[1], halfPeriod);
        EPWM_setTimeBasePeriod(obj->pwmHandle[2], halfPeriod);
    }

问题

在单采样模式下运行时、周期再次被二分频是否有任何原因？当我移除">>1" setPhaseShift 时，电机会消耗大量电流而不旋转(就像 ID 真的很高一样)。但是、当我在示波器上查看 ISR 时序时、它们在整个 PWM 周期中均分。

当我尝试找出导致此行为的根本原因时、我注意到双采样和单采样设置的 carrierMid 值的比例不同。 (dual_axis_serving_drive_user.c 中的 initMotorParameters 函数)是否有意这样做？

        #if(SAMPLING_METHOD == SINGLE_SAMPLING)
        pMotor->maxModIndex = (M1_TPWM_CARRIER -
                (2 * M1_FCL_COMPUTATION_TIME)) / M1_TPWM_CARRIER;
        pMotor->FCL_params.carrierMid = pMotor->maxModIndex *
                M1_INV_PWM_HALF_TBPRD * 0x10000L;
        #elif(SAMPLING_METHOD == DOUBLE_SAMPLING)
        pMotor->maxModIndex = (M1_TPWM_CARRIER -
                (4 * M1_FCL_COMPUTATION_TIME)) / M1_TPWM_CARRIER;
        pMotor->FCL_params.carrierMid = M1_INV_PWM_HALF_TBPRD * 0x10000L;
        #endif

谢谢、

－科林

4 年多前

0 admin 4 年多前

TI__Guru**** 2866460 points

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目的是将采样分散在100us 上、如下所示：

0us 和50us 时、ISR 将对应于 M1、25us 和75us -> M2。为此、相移值会在每个电机上移动180度。您是否遇到了 double_sar取样的任何性能问题？

2.是的、通过单次采样、我们可以将共模点向下移动一点(或者、根据触发此 ISR 的 ZRO 事件或 PRD 事件向上移动)、以便获得更高的调制指数、使其保持在50%

0 admin 4 年多前

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您好 Ramesh、

我从双采样更改为单采样、因为我将 PWM 占空比从10->20kHz 增加到消除电机上的可闻呜呜声。通过将 ISR 速率降低一半、同时使 PWM 加倍、我能够保持相同的 CPU 负载。虽然我确信 FCL 环路可以在20kHz 双采样下运行、但我们还有系统需要满足的其他要求。

对于20kHz 的单次采样、我看到 M1 ISR 为0、50us。我看到 M2 ISR 的速度分别为37.5us 和87.5us。这是因为 ((half Period>>>>1)实际上将 PWM 占空比移动1/4三角周期。

假设相移上的+2和+4是为了消除 EMI。我意识到、我刚删除(>>1)的问题实际上会将相移更改为 half-period +2 half period +4。在单个采样用例中、半周期+任何东西都会将 M2 PWM 移位至高于 PRD、从而导致 PRD 从未发生过比较。即为什么一个电机卡滞。想象一下高 ID 和0 IQ。

2.你能更详细地解释一下吗？如果我们在零和 PRD 上进行采样、为什么会有所不同？

3.我们公司内部就抽样时间进行了辩论。我们目前在 PWM Zero 上对电流进行采样。在此用例中、我相信所有低侧 FET 都导通、所有高侧 FET 都关断。即低侧零矢量。

我们的 EES 希望将低通(RC)滤波器置于电流感应中。它们会使截止频率高于我们预期的最大电频率。他们的理论是、控制环路应以电机相位所见的平均电流运行、而低通滤波器将对逆变器噪声和电流纹波求平均值。我担心相位延迟和不必要地降低电流环路带宽。

您是否应该在设计中加入低通滤波器以消除开关频率？

谢谢、

－科林

0 admin 4 年多前

TI__Guru**** 2866460 points

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我们的代码中可能会有一些错误。目的是在相同的时间周期内拆分 ISR 实例、并且第二个电机的载波应相应地移位。您可以尝试将第二个载波的相移与第一个载波的相移平滑、从而使 ISR 时序均匀分布、从而计算出它。

采样后、我们会损失一段时间用于 comp。在单次采样中、这发生在接近 ZRO 或 PRD 的位置。这会导致不对称的时间损失。因此、您可以相应地移动载波的中点、而不是将其保持在50%、以便充分利用可用的空间。这将导致根据载波频率在调制指数上获得几个%的点。

在感测到的电流上使用 LPF 时、应滤除高于开关频率的频率、而不是开关频率本身、因为电流信号嵌入在开关频率下的纹波中。您需要恢复分流电阻器中电流脉冲的实际形状、并在 PWM 脉冲的中间对其进行采样。

0 admin 4 年多前

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谢谢！

C2000™︎ 微控制器（参考译文帖）

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