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直流无刷电机转速电流双闭环控制



大家好,目前在做直流无刷转速电流双闭环调速,遇到了一个问题,电机在低速的时候抖动高速的时候动态响应还是可以的

控制电路、驱动电路、代码、上位机程序是自己弄的,处理器TMS320F2812

我测试的电机转速及母线电流的动态响应如下图所示:

反转情况类似:

以上曲线的中的比较大的尖峰是上位机软件设计问题,有丢包的,大家暂时忽略吧。

 

实验时,采用单相不可控整流,调压器输出AC:200V无刷机是5对极的,功率200W左右

从上述曲线中可以看出,转速到达200RPM的时候可是出现周期性的震荡,高速时动态响应正常;

当震荡出现时,我试着降低调压器输出,最终电机也是可以达到稳态的,且与设定值一致,可以达到闭环控制的效果,由此看来,感觉不像是PI参数的问题。

不过,我的算法中确实只有一组PI参数

请问直流无刷电机转速电流双闭环控制时需要考虑母线电压吗?

算法结构描述如下:

1.  设置5KHz的timer,timer周期中断启动ADC;

2.  使能捕获中断,在捕获中断中做换相处理;

3.  使能ADC中断,在ADC中断中作数据采集及双闭环算法控制

采集母线电流,用的电流传感器;闭环转速计算没有用霍尔传感器做,用的2048线光电编码器

大家也帮我检查下算法结构有问题吗?

多谢!!!

  • 低速的时候都会有点难。你的现象可能跟数据的运算精度有点关系,因为母线电压降下来后,相对而言可调节的pwm脉宽将增加。而母线电压高的话,可能输出脉宽比较窄,你可以调试的时候,看一下epwm的比较值变化范围,以做判定。

  • 你的驱动器的最佳工作频率知道吗      根据驱动器的要求设置最佳频率工作

  • 你的驱动器的最佳工作频率知道吗      根据驱动器的要求设置最佳频率工作

  • 好的 谢谢 我看下寄存器值

    如果是这个问题该怎么解决呢?

    开始我以为是转速环PI控制器控制滞后造成的,因为电流时瞬态量,所以每次进到AD中断中都会进行内环控制

    而转速是惯性量,所以不是每次进入到AD中断中都需要调用外环控制

    我试着之后外环的控制时间,进入到ADC中断中设置了一个计数器,达到一定计数值在调用外环控制,但是发现

    延后的时间越多,好像震荡会更厉害,这个现象你看会有什么问题呢,是不是还是我的算法结构不合理呢??

  • 驱动器的最佳工作频率是指?

    我的驱动器型号是IRS2336D

    IGBT型号是IRGIB10B60KD1

  • 我倒觉得是跟PI参数有关,你有没有调整过。

    母线电压补偿算法一般会提高动态效果,但要消除震荡现在,我觉得还是修正一下PI参数。

    ERIC

  • 已解决

    按理说闭环控制周期性震荡最容易想到的就是PI参数问题,但是我本次的问题应该和PI参数没有问题。

    目前修正算法后的正转曲线如下图所示,转速没有标记,运行环境和之前一致,转速还是之前那些测试值:

    反转曲线如下:

    可以看出,特性有了很大改善,低速抖动消除

    之前就感觉转速环控制滞后,会带来低速抖动,通过实验,发现滞后越多,抖动越明显,所以做了一下工作:

    1.提高ADC模块时钟,因为还有其它电机算法,我的主频是按照120MHz做的,告诉外设时钟60MHz,目前设置为了20MHz的ADC clock,比之前有所提高;

    2.减小算法中ADC滤波深度,以前的功率电路使用电阻采样母线电流,所以滤波深度大,目前改为传感器,我就没有动这块的代码,但是传感器比电阻采样精度高多了,没有必要做同等深度的滤波处理;

    3.因是事件管理器timer周期中断启动ADC,原事件管理器timer是5KHz的,现在调整为10KHz。

    以上步骤是按照顺序调整的,随着一步步的该近,低俗的抖动也越来越小,直到目前的效果;以上改善的目的是加快外环处理的介入。