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[参考译文] DRV8312-69M-KIT:Instaspin - lab02中的电机参数过高或过低?

Guru**** 2036440 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8312, MOTORWARE
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/768719/drv8312-69m-kit-instaspin---motor-parameters-from-lab02-either-too-high-or-low

器件型号:DRV8312-69M-KIT

因此、我目前正在尝试为 DRV8312 EVM 套件设置电机。  

使用的电机是一个 Premotec BL21EE (此处提供数据表)  

当我尝试运行 motorware lab02b 或 lab02c 时、我会得到一 个非常高或非常低的 USER_MOTOR_LS_d  

我取决于用于识别电机的电流

如果我使用类似的东西

#define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT (0.1)
#define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT (-0.1)

我将得到以下值:

或者、如果我使用0.25等更高的电流-我将获得与以下类似的更高 LSQ_H:

两个值都将触发任一错误  

USER_ErrorCode_ctrlFreq_Hz_Low

或  

USER_ErrorCode_ctrlFreq_Hz_High  

由于它在量表的不同端结束、我会怎么做?

电机在识别过程中运行、从我的12V PSU 汲取的电流约为0.34-0.4A。  

是否应该设置一些以前的值?

这是我的电机防御:

//! 简要介绍用户电机和 ID 设置
//

//! \brief 使用唯一的名称和 ID 号//
BLDC & SMPM 电机
#define Estun_EMJ_04APB22定义每个电机 101
#define Anaheim_BLY172S 102
#define teknic_2310P 108
#define My_Motor103

// IPM 电机
//如果用户提供单独的 Ls-d、Ls-q
//否则使用用户或已识别的平均 Ls
#define Belte_Drive_W垫 圈_IPM 处理 SPM 201

// ACIM 电机
#define Marathing_5K33GN2A 301

//! \brief 取消注释编译
//时应包含的电机! \brief 然后、这些电机 ID 设置和电机参数可供控制系统使用
//! \brief 确定理想设置和参数后、请更新此处的电机部分、使其以二进制代码
//#define USER_MOTOR_Estun_EMJ_04APB22
//#define USER_MOTOR_Anaheim_BLY172S
#define USER_MOTOR_My_MOTOR//#define
USER_MOTOR_GET_LEMOTOR_INMOTOR_INMOTOR_INMOTOR_INTE=

#define AP0232A #define AP_MOTOR_MOTOR_MOTOR_EMJ=#define APJ_MOTOR_TOMENT_TOUN_TOTOR_TOUN_TOMENS


//名称必须与电机#define
#USER_MOTOR_TYPE 相匹配 Motor_Type_Pm // Motor_Type_Pm (全部同步:BLDC、PMSM、SMPM、IPM)或 Motor_Type_Induction (异步 ACI)
#define USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS (4) //对、而不是总极数。 仅用于根据转子 Hz 计算用户 RPM
#define USER_MOTOR_RR (空) //仅感应电机,否则为 NULL
#define USER_MOTOR_Rs (2.303403) // Y 等效电路中识别的相位到中性点电阻(欧姆、浮点)
#define USER_MOTOR_LS_d (0.008464367)//对于 PM、确定的平均定子电感(亨利、浮点数)
#define USER_MOTOR_LS_q (0.008464367)//对于 PM、识别出的平均定子电感(亨利、浮点数)
#define USER_MOTOR_RATGED_FLUX (0.38) //确定转子和定子之间的总磁链(V/Hz)
#define USER_MOTOR_磁 化电流(NULL) //仅感应电机、否则为 NULL
#define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT (1.0) //在电机识别期间、用于 Rs 估算的最大电流(安培、浮点数)、10-20%额定电流
#define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT (-1.0) //在电机识别期间、用于 LS 估算的最大电流(负安培、浮点数)、只需足够的时间即可启用旋转
#define USER_MOTOR_MAX_CURRENT (3.82) //严重:在 ID 和运行时使用、设置所提供速度 PI 控制器到 IQ 控制器
#define USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz 的最大电流命令输出的限制 (20.0) //在电机识别期间、最大命令速度(Hz、浮点)、~10%额定

#elif (USER_MOTOR== Anaheim _BLY172S)
#define USER_MOTOR_TYPE Motor_Type_Pm
#define USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS (4)
#define USER_MOTOR_RR (空)
#define USER_MOTOR_Rs (0.4051206)
#define USER_MOTOR_LS_d (0.0006398709)
#define USER_MOTOR_LS_q (0.0006398709)
#define USER_MOTOR_RATed_FLUX (0.03416464)
#define USER_MOTOR_磁 化电流(NULL)
#define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT (1.0)
#define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT (-1.0)
#define USER_MOTOR_MAX_CURRENT (5.0)
#define USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz (20.0)

#define USER_MOTOR_FREQ_LOW(10.0)// Hz -建议设置为额定电机频率的10%
#define USER_MOTOR_FREQ_HIGH(100.0)// Hz -建议设置为额定电机频率
的100%#define USER_MOTOR_FREQ_MAX(120.0)// Hz -建议设置为 USER_MOTOR_FREQ_MAX (
#define 3.0)// VOLT 的120%VOLT -建议设置为额定电机电压
#define USER_MOTOR_VOLT_MAX(18.0)//伏特-建议设置为额定电机电压

#Elif (USER_MOTOR== My_Motor)
#define USER_MOTOR_TYPE 的100% Motor_Type_Pm
#define USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS (6)
#define USER_MOTOR_RR (空)
#define USER_MOTOR_Rs (30.2)
#define USER_MOTOR_LS_d (空)
#define USER_MOTOR_LS_q (空)
#define USER_MOTOR_RATed_VLUX (空)
#define USER_MOTOR_磁 化电流(空)
#define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT (0.1)
#define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT (-0.1)
#define USER_MOTOR_MAX_CURRENT (0.3)
#define USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz (40.0)

#define USER_MOTOR_FREQ_LOW(10.0)// Hz -建议设置为额定电机频率的10%
#define USER_MOTOR_FREQ_HIGH(500.0)// Hz -建议设置为额定电机频率
的100%#define USER_MOTOR_FREQ_MAX(600.0)// Hz -建议设置为 USER_MOTOR_FREQ_MIN (3.0V/V)//额定
电机频率的120%VOLT -建议设置为额定电机电压
的15%#define USER_MOTOR_VOLT_MAX(12.0)//伏特-建议设置为额定电机电压的100%

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    另请注意:

    我尝试在 GUIcomposer 应用程序中使用自动调谐器并获得了这些结果-这也是不是吗?

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    Martin、

    您是否知道该电机的电压/电流/频率/#极点(没有指向数据表的链接)。

    我猜这是一个电流非常低的高速电机。 这些可能很难识别、但您应该使用 lab02c (而不是通用 GUI)、以足够快的速度运行电机(可能需要将_flux_EST_FREQ_Hz 增加到80.0)、并注入足够的 RES_EST_CURRENT 以使其在 RampUp 期间旋转并保持旋转。

    如果电机电压非常低且 Bemf 非常小(从第一个图像中看起来就像这样)、DRV8312 EVM 的硬件限制也可能会存在。

    最后、这可能没有太大的影响。 我想、如果您使用第一个图像中的 Rs 和磁通值并将 Ls 值设置为(0.00003)、则在没有电机 ID 的情况下可以很好地工作。 请记住、速度控制器未调优、通常对于这些电机、我们提供的默认值会过于刚性。 您至少需要降低 KP。 尝试10倍的系数


    BTW -我在多年前的这个论坛上发布了一些有关这些类型电机的文章。 它们并不是真正用于 FOC 的设计。 它们具有如此大的 Rs 和小的 Ls、可实现开环稳定性。 通常情况下、您可以使 InstaSPIN-FOC 在它们上正常工作-至少在更高的速度下-但与块换向技术相比、您不会从 FOC 中获得太多好处(可闻噪声更小、动态性能更好、可能触控效率更高)。 通过选择更适合应用的电机、您将从 FOC 中获得更多好处。
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    哦、链路已死-此处为:  

    电机为12极、在12V - 0.3A 时以5600RPM 的最大转速运行  

    应该可以使用 DRV8312套件运行电机、因为另一个同事使用 DRV8312-C2套件(另一个 MCU、但同一套件)运行电机-但我无法使用他的参数、因为它来自"控制套件"示例、而不是电机器件、并且非常分散。 -我将尝试增加 RES_EST_CURRENT 位、但在识别期间、电机已准备就绪、移动"正常"  

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    将 USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz 增加 到(100.0)会使其运行速度更快、结果更加一致、但仍会更改位-  

    LS_q + LS_d = 0.000960171339

    USER_MOTOR_Rated 磁通 = 0.0103878221

    -它在初始识别期间运行正常-但是、在完成识别之后、当我再次启用它来测试新参数时、它运行不良(跳转、不运行)  

    编辑:

    此外、在该过程中的速度斜升阶段、  gMotorVars.Speed_KRPM 从大约20RPM 到最高1000RPM 的转速看起来正常-因此它可以测量它的运行速度-当我在识别后再次启用闭环时、它在开始运行时遇到问题。  

    编辑#2:  

    我继续进行实验3A、只是使用新参数测试其他参数-在实验3A 中、我得到了极高的偏移:

    #define I_A_offset (-8.453097522)
    #define I_B_OFFSET (-8.430110574)
    #define I_C_OFFSET (-8.489150584)

    据我所见、其他的大约为-0.4至-0.8 -而非-8  

    这是否表示硬件已启动或仍是软件设置?

    编辑#3:  

    我刚刚尝试使 lab1b 正常工作、在步骤2a 中、我在 DAC1和 DAC2上获得输出、但 DAC3只是恒定的"高电平"而不改变。

    我在论坛上找到了有关 DAC3 GPIO 的以下主题:

    现在、我让 DAC 用于实验1b -但它不会改变2c 中的任何内容

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    偏移表明可能有问题。

    确保您使用的软件项目适用于您拥有的硬件。
    并确保所有硬件开关均已正确设置

    在下一次答复中附上 user.h
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    尊敬的 Chris:感谢您的帮助、我已经创建了 User.h 文件-

     e2e.ti.com/.../5734.user.h

    IM 使用 C :\ti\motorware\motorware_1_01_00_18\sw\solutions\instaspin_foc\boards\drv8312kit_revD\f28x\f2806xF\projects\ccs 中找到的文件  

    我有 DRV8312EVM 板+ F28069X ISO 控制卡-(应为 DRV8312-69M-KIT)

     控制卡上的开关为:  

    SW3 -打开

    SW2 -(标签上无、因此位置为高电平或低电平)低电平

    SW1 -打开

    在 DRV8312 EVM 板上:

    RSTA = MCU

    RSTB = MCU

    RSTC = MCU

    JP2 =已放置

    JP1 =+12V (外部 PSU 在12V 和 AUX-12V 之间连接)

    M1 = H

    测量测试点 IA、IB、IC-FB 和 I-TOTAL 时、看起来全部偏置在1.6-1.66V 左右、并且随电机运行而变化。  

    Br. Martin

    编辑#  

    现在获得了更好的偏移-0.8xxxxx。 不知道哪个参数适用于这种情况、但该部件还可以-电机仍然无法识别正确-在识别时运行正常、但在识别后不会立即运行-  

    就我所读出的内容而言、电机将以开环模式启动、然后转换到闭环模式-是否有任何参数可以对其进行任何调整? 电机在移动时运转正常、但无法脱离开环状态。 -

    是否有任何电阻器可以替换或并联放置另一个电阻器、以便为低电感电机提供更好的灵敏度? 我的最大电压为12V、因此我不需要电路板上的66V 范围、而且仅消耗0.4A 电流、因此该范围也可以降低?

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    user.h
    这是不正确的。 将其设置为45.0
    #define USER_PWM_FREQ_kHz (80.0)

    请保持此值为300.0
    定义 USER_R_OVER L_EST_FREQ_Hz (100)


    我会将其增加至(1.0)、至少...
    #define USER_MOTOR_MAX_CURRENT (0.3)


    再次尝试 ID。 有哪些值? 偏移量是多少?

    是的、您可以更改缩放比例以更好地适应您的电机。 最终。 但首先尝试使其运行。
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    通过这些设置、我将得到:

    RS 28.9881992

    LSD 0.00173767947

    LSQ 0.00173767947

    磁通 VpHz 0.0125429649

    使用这些设置、电机运行得更好-如果我将速度提高到大约1.2KRPM、电机将在某个时候启动大约1-2秒、但随后再次失速。  

    最终目标是以500RPM 的转速稳定运行电机。  

    对于新的偏移值:

    I_bias 全部为3、大约 为-0.8455632925

    V_bias 全部为3、大约 为0.4889110327

    运行另一个时间  

    LSD 更改为 0.0001672

    磁通0.01534

    这样、它可以在10-15秒内运行1300-1600RPM、但反馈 gMotorVars.Speed_kRPM 是跳跃+- 400RPM、有时一个小的尖峰会使它-0.6左右

    我无法在实验3a 中再次使用这些值、因为我得到 CTRL freq LOW 错误

    (我已经实现了我在另一个线程中找到的修复程序  

    if ((((float_t) USER_CTRL_FREQ_Hz <=(USER_MOTOR_Rs /(USER_MOTOR_LS_d + 1e-9)/ MATH_two_PI)))||
    (((float_t) USER_CTRL_FREQ_Hz <=(USER_MOTOR_Rs /(USER_MOTOR_LS_q + 1e-9)/ MATH_two_PI)) )))

    电机将在 IND_EST_CURRENT 设置为-0.02的情况下开始旋转、但在开环斜升期间的第一秒内不会平稳运行-从-0.03开始、在开环期间一直运行良好  

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    我会使用这些

    RS 28.9881992

    LSD 0.00173767947

    LSQ 0.00173767947

    磁通 VpHz 0.0125429649

    我认为您现在面临的问题只是速度控制器调优。

    尝试运行在扭矩控制(无速度环路)下运行的 lab05a、看看它是否稳定。

    如果是、请继续进行下一个实验、并了解如何调整控制器。

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    我刚刚尝试了实验5a -电机转动非常缓慢、但如果我稍微推动一下、它将持续稳定地旋转、

    将尝试继续执行另一个 lab5b、但我对此有一个小问题  

    电机太弱、无法使用"弹簧"调优方法、因此我必须进行数学计算、但我似乎找不到一些变量-  

    其中包括 Tau、Fs (采样频率)、但我将尝试使用该日来查找有关该主题的任何内容

    编辑。

    我想我将首先尝试使用实验5h 中的阶跃响应对其进行调整-但我无法使其在速度模式下工作、因为它只是跳跃而不是运行

    它会提供随机的阶跃响应

    我还必须将 USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A 缩放到(1.5)、因为我遇到 USER_ErrorCode_iqFullScaleCurrent_A_High 错误

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    使用这些变量、如果通过手动旋转它来启动它、我可以使它运行并执行一些步进测量、 但有时它会陷入某种模式、无论我做什么、它都会报告大约4KRPM 的转速-电机会转动螺母、即使我手动尝试帮助它启动也是如此。  

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    请勿更改 USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT

    将其设置回硬件的默认值、否则将无法正常工作

    如果您在 errorCheck 上遇到错误、您可能只需注释掉该代码即可通过。  

    我认为 errorCheck 只是认为 RoverL 频率(~16KHz) 大于您的电流环路频率。

    因此 、可以选择将 PWM 频率更改为(40.0)、将节拍从3更改为(2.0)、从而提供有效 的20KHz 电流环路、而不是45/3 = 15KHz。  

    然后将当前处于(15)的节拍值更改为(20)、以获得新的有效1KHz 速率。

    看看这是否清除了错误。

    这是一种非常不同的电机类型、具有与 LS 相关的巨大 Rs。  该电机不是为闭环电流控制而设计的、而是为开环稳定性而设计的。 您所使用的硬件扩展都是针对电机要求而设计的。 这将有所帮助。

    我们可能接近使用此硬件和该特定电机时可以显示的内容。

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     - 2个简短的问题。

    因此、我能够调整 PID 电流和速度控制器、以获得稳定的阶跃响应、如下所示:

    总之、我现在有2个问题:

    1.在哪里保存新找到的 Ki、Kp、KI_SPD 和 KP_SPD 值? 在 USER.h 文件中找不到空间。  

    2.我的电机运行仍有1个问题-启动! -  

    我需要电机运行、我必须用手指滑动电机以使其运行、如果我幸运的话、它将"抓住它"、然后让它在基准处运行 速度。 如果我不这么做、电机会振动一点、如果我启用力角、它会向后移动一点、但永远不会加速-我是否可以进行任何校准/调整、以便在我不帮助的情况下让它自行启动?

    到目前为止,非常感谢!

     

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    不能只将它们添加到用户文件中。 您必须编写/编辑代码示例。

    只要您不限制速度控制器的输出(通过设置 MAX_CURRENT 过小或采用其他一些方法)、速度控制器就应该继续增加转矩控制器的 IqRef_A、以使电机启动。  

    启用 ForceAngle 并不是完全必要的、但在某些应用中它可能会有所帮助。

    但是、您应该在首次启动之前执行 RsRecal、这应该有助于实现一致的启动。

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    会尝试-我会报告-谢谢!
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    我回到办公室、一直在玩一个游戏-我返回并将 #define USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A 设置 为10 (默认)  

    我尝试将 t #define USER_MOTOR_MAX_CURRENT 增加 到5.0、但它没有影响? 我可以在该参数中允许多大的值? 我的电机的额定电流为0.3A、现在是5.0A? 在启动方面、还有什么会影响速度控制器?  

    我当前的电机定义为:

    #Elif (USER_MOTOR== My_Motor)
    #define USER_MOTOR_TYPE Motor_Type_Pm
    #define USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS (6)
    #define USER_MOTOR_RR (空)
    #define USER_MOTOR_Rs (29.8624153)
    #define USER_MOTOR_LS_d (0.000345120265)
    #define USER_MOTOR_LS_q (0.000345120265)
    #define USER_MOTOR_RATed_FLUX (0.0110681299)
    #define USER_MOTOR_磁 化电流(NULL)
    #define USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT (0.07)
    #define USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT (-0.07)
    #define USER_MOTOR_MAX_CURRENT (5.0)
    #define USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz (100.0)
    
    #define USER_MOTOR_FREQ_LOW(50.0)// Hz -建议设置为额定电机频率
    的10%#define USER_MOTOR_FREQ_HIGH(560.0)// Hz -建议设置为额定电机电频率
    #define USER_MOTOR_FREQ_MAX(670.0)的100%// Hz -建议设置为额定电机电频率
    #define USER_MOTOR_VOLT_MIN(1.8)的120%//伏特-建议设置为额定电机电压
    #define USER_MOTOR_VOLT_MAX (12.0)的15%/建议设置为电压 设置为额定电机电压的100% 

    我的 KI_Idq 为1.5、KP_Idq 为3.5 -对于速度控制器:

    KP_SPD = 0.0539

    KI_SPD = 0.00011992 (在未获得包含峰值的异常阶跃响应的情况下、不能增加这2个值中的任何一个)  

    我对速度的阶跃响应如下所示:

    就在它增加速度之前、RPM 会下降-这是否意味着电流过小?

    我一直在想的另一件事-我的 RS 在29-30 (欧姆 I 预载)左右相当稳定-在我的电机的数据表中、它说相间为39欧姆、从相到 GND 为19、5欧姆-我是否应该做任何更改?  

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    我会增加

    USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT     (0.2)

    以查看 Rs 值 ID 是否发生变化

     

    此设置没有问题。 这不会执行任何命令、只会限制 max IqRef_a 命令。 这不是电机实际消耗的功率。

    USER_MOTOR_MAX_CURRENT         (5.0)

     

     

    在两个相位之间使用万用表来测量 Rs。 除以2、这应该是您在 user.h 中使用的值

     

    如果 Rs 值不正确(尤其是高于实际 Rs 的值)、则会导致启动行为不良。 因此、请研究该领域。

     

     

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    两相之间的电阻(使用万用表测量)为42.8欧姆、因此 DRV8312套件的测量结果应为21.4欧姆左右、 但始终为我提供介于28-30欧姆之间的值-我尝试 将 USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT 从0.03 (额定电流的10%)和高达0.3 (100%电流)-所有这些都为我提供了大致相同的结果-如果我低于0.03、我会得到大约3000欧姆、 电机不会旋转。  

    手动输入21.4Ohm、使实验5h 运行起来稍微"平滑"-调整 PID 值会更容易一些、电机看起来会尝试更好地启动-但仍然没有启动。  

    看起来它也没有检测到 RPM -如果电机停止运转、它仍将报告目标 RPM 附近的值、电机将振动-但如果我现在只稍微轻一下、电机就会启动。  

    除电流外、什么参数会影响电阻估算? 我可以做些什么来使它检测到 RPM 更好吗?  

    另外,这是否是硬件扩展问题? 我注意到 ADC 全范围电压为66V、我的电机将在500RPM 时产生大约0.6V 的电压(例如、ADC 范围的1%)?  

    编辑:因此、我一直在手动播放电机模型、如果我将 USER_MOTOR_LS_d 和 q 设置为0.035并将 Rs 保持在21.4、 然后、7h 中的自动估算 Kp og Ki 值将在几秒钟内启动电机-但环路对于阶跃响应不稳定、无法以超过1500 RPM 的转速运行。 如果我根据阶跃响应调整2个环路、则电机随后稳定运行、并且具有良好的阶跃响应、但无法通过自身启动。 KP 和 KI SPD 的自动估算值约为1.8和0.006、当我调节时、它大约为0.01和0.00025  

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    "-此外、这是否是硬件扩展问题? 我注意到 ADC 全范围电压为66V、我的电机将在500RPM 时产生大约0.6V 的电压(例如、ADC 范围的1%)? "

    是的、正如我提到过的、硬件和电机组合不是很适合的。 最好重新进行硬件扩展、以便更好地适应您的电机。
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    嗯、经过长时间的努力、我找到了解决方案/问题。

    我有一个4引线 BLDC 电机(Y 形配置)、在我们使用的其他设置/驱动器上、我们将第4根导线连接到第4个端子(GND)、但在 DRV8312上、这直接通过硬接线连接到 GND -断开第4根导线、 现在、我的电机消耗的电流为之前的10%、并且可以通过初始值启动和运行-此外、RS 现在的测量值为21.4欧姆。

    :facepalm:

    好的,感谢 ,我们将继续开发系统。