[参考译文] MCF8329EVM：负载条件下的控制环路不稳定

大家好、Ian Garcia、

您能否检查是否设置了饱和标志？ 电流环路饱和？

您能否提供电机参数、额定电压和额定转速？  

另外、您运行的 PWM 频率是多少？  

在 ISD_CONFIG 寄存器中有一个消隐时间设置、您能否共享 JSON 文件？

谢谢、此致、

文卡塔德里

电机最大为48V、3600 RPM。 运行速度是3000 RPM。 未设置任何饱和标志。 运行频率为60kHz PWM。 消隐时间为0.5us。

我很乐意分享我的 JSON 文件,但我没有看到任何方式上传它在这些论坛。 "Insert Image/Video/File"(插入图像/视频/文件)对话框不适用于 JSON。 请建议如何执行该操作。

这次 I 监控的总线电流(蓝色迹线)。 总线电流变为负值时似乎是导致事情发生错误的诱因。 有没有任何关于为什么会发生这种情况的见解？ 在相同的设置下使用现成的电机驱动器时、未发现此问题。

该图具有全部的三相电流和总线电流(绿色)

大家好、Ian Garcia、

您能将 PWM 开关频率降低到20kHz 吗？快来试试吧。

同时，我会研究你所分享的详情，并在本周结束时回复你。

谢谢、此致、

文卡塔德里

明天我会再次检查、但我之前试过20kHz PWM 频率、即使没有负载也无法将其实现闭环速度控制。

在我的上一个图中、您可以看到、在总线电流变为负值之前、所有相电流都变为负值。 这种情况常见吗？ 我很惊讶地看到这种情况发生了

大家好、Ian Garcia、

我必须查看 JSON 文件,我将在本周结束时回复您。

谢谢、此致、

文卡塔德里

刚尝试20kHz、电机开始转动、但随后停止。 有时没有错误、有时会触发 LOCK_LIMIT 或 HW_LOCK_LIMIT

大家好、Ian Garcia、

我查看了调优文件。 您是否正在将 EVM 与1m Ω 分流器配合使用？

设置的基极电流为140A。

速度 Ki 值看起来很高、我们需要表征电机、然后应用正确的 Kp、Ki

让我们尝试下面提到的几个步骤

1.让 PWM 频率为15KHz 到25kHz、但不超过该值。

2.开环电流非常高，是否需要这么高的值？

3.切换到电流环路，从能够驱动负载的合理低值开始，然后缓慢增加，直到达到所需速度。 进行仿真以实现稳定性。 在电流环路中、您可以首先尝试内部计算出的电流环路 Kp、Ki、然后我们可以降低带宽、直到实现稳定响应。 如果确信、则开始速度环路调优。 可选测试->我们还可以在电压模式下进行测试和验证稳定性。  

4. 如何测量 R、L？

5. 对于提供闭环调优的速度环路和电流环路 Motor Studio、我们可以使用该工具来了解 Kp、Ki 响应、我们提供时间和波特图。 为简单起见、我们可以参考时间响应图、该图对系统行为给出了公平的概念。 您能否使用 Motor Studio 中提供的控制环路调优功能并重新调整速度环路。

6. 同时,闭环加速度和减速度非常高,能降低到60Hz 以下吗?  

谢谢、此致、

文卡塔德里

是、使用带1m Ω 分流器的 EVM。

速度 Ki 确实很高、但此值是通过使用实际电机手动调优确定的。 在增益较低时、控制器甚至无法响应少量负载、电机停止转动。

1.我将再次尝试、但正如前面提到的、PWM 频率较低时、电机根本无法进入闭环。

2.是的，如果没有高开环电流设置，电机将无法可靠启动。 尤其是应用了负载时。 但是、我不明白这与手头的问题有何关系、问题发生在闭环控制期间。

3.下周会再试一次。 在这里、减少带宽意味着什么？

4.我认为这些值是由 MPET 决定的。 数据表值为0.06欧姆电阻0.3mH 电感

5.可以尝试此操作，但由于测量所需的电机参数会很耗时，因此优先级相对较低。

6.下周会再试

谢谢

尊敬的 Ian：  

感谢您在 e2e 电机驱动器论坛发帖。  

我们有关此器件的团队专家已离开办公室一周、因此对此调试线程的响应将延迟到他下周返回为止。

请给我们一些额外的时间来解决您的问题/顾虑、如果您认为该主题有助于调试工作、请在此过程中随时向该主题中添加更多信息。  

此致、  
安德鲁  

我遵照建议并返回了电机、使其在20KHz 下运行。 表现似乎更好、但我仍然面临问题。 我已将我的新 json (必须将文件类型更改为.txt 以进行上传。

e2e.ti.com/.../ti_5F00_tuning_5F00_suggestions.txt

我现在面临的问题是、speed_fdbk 在负载下似乎不正确。 这里是我的测试设置

1.在无负载的情况下以3000 RPM (200 Hz)启动电机。 Speed_fdbk (在 Motor studio 中观察到)、FG_speed_fdbk (通过 FG 引脚上的示波器观察到)和外部转速计都同意驱动器保持速度。

2.施加负载。 Speed_fdbk 仍然显示~200Hz。 外部转速计和 FG_SPEED_FDBK 都显示较低的值。 电流增加、因此电机在速度控制下运行。 但它似乎引用了错误的速度。 如果我增加负载、电机最终失速。

我对于电路板如何报告不正确的 speed_fdbk、但使用正确的 FG_speed_fdbk、我感到非常困惑。

大家好、Ian Garcia、

我会检查一下、然后回复给您。  

您可以在寄存器模式下验证 speed_fdbk 吗？

此外、 您能否检查自动读取电机状态是否未禁用？  

谢谢、此致、

文卡塔德里

这里是在负载下运行的电机进行的各种速度测量值、

外转速计- 2327转/分

FG 引脚频率152.9 Hz->2294 RPM

Motor Studio GUI ~200Hz (与参考值相同)-> 3000RPM

SPEED_FDBK 寄存器0x06D088EF

估算速度=(SPEED_FDBK / 2^27)*最大速度_Hz = 204Hz

启用自动读取电机状态后、您可以看到 speed_fdbk 略有波动、因此正在主动读取。 我检查了寄存器值、它确实大约为200Hz、这是不正确的。 FG 输出正确。 因此、我认为我的问题是、速度控制环路以某种方式被馈送了不准确的估算速度。 是否有任何设置可导致此问题？

这里是另一个具有类似结果的运行。

...

大家好、Ian Garcia、

我上周没能到,我会仔细研究细节,并在今天或明天回复你。

谢谢、此致、

文卡塔德里

您好、有任何更新吗？

大家好、Ian Garcia、

"我不会骗你的。" 我记得明天回复你。

谢谢、此致、

文卡塔德里

你好、已经过去一周了。 有什么？

大家好、Ian Garcia、

我已经休了几天的病假，很抱歉耽误了时间。

我今天又回来上班了，今天我会给你们回复的。

谢谢、此致、

文卡塔德里

大家好、Ian Garcia、

您能否确保正确读取(刷新)寄存器。 尝试关注并确认

1.在阅读之前,请尝试读取所选的寄存器。

2.您能否使用电流探头测量电流探头的频率,该频率实际上是估算速度。

3.施加负载时,由于处于速度环路中,为什么速度无法达到设定速度? 如果出现电流环路饱和或尝试增加直流母线电压、可以增大 ILIMIT 吗？

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谢谢、此致、

文卡塔德里

1.是的,在我之前的帖子中注册已正确刷新。 我对此有信心。

2.我可以在本周晚些时候尝试。 但如前所述、我使用外部转速计来确认电机轴的实际速度。

3. ILIMIT 远高于实际输出的电流,没有饱和。 我们已经达到此电机的额定总线电压、不能将其升高。 前面讲过 speed_fdbk 不正确、因此控制器认为即使速度不正确、也会达到设定速度。

MCF8329A 如何计算 SPEED_FDBK 和 FG_SPEED_FDBK？ FG_speed_fdbk 正确、并在 speed_fdbk 不正确时匹配我的外部转速计。 因此、它们的估算方式必须存在一些差异。