Quick Start 页面提供了一个使用电机调整器件参数的三步过程。这适用于所有四个 EVM(而不仅是 DRV8213),甚至适用于不具有 RC_OUT 的 DRV8215/DRV8235。所有四个器件要遵循的步骤相同。
步骤 1 - 电机电阻和电流
- 在第一个框中输入电机电阻。如果电机数据表中没有给出电阻数据,点击 How to measure motor resistance,了解确定电机电阻的几种方法。
- 电机电阻倒数范围 (INV_R_SCALE) 和电机电阻倒数的建议值 会自动更新。使用相应的下拉列表和输入框将这些建议值应用于器件寄存器。这些值接近建议值之后,警告就会消失。
- 为电机选择适当的 CS GAIN SEL(仅限 DRV8214/DRV8215)。这会调整 IPROPI 的输出,并有助于实现高精度。DRV8234/DRV8235 的 CS GAIN SEL 使用单个设定值,因此在这些 GUI 型号中禁用此下拉菜单。
步骤 2 - 纹波频率
- 使用驱动器控制面板在无负载的情况下以 100% 占空比开始旋转电机。在剩余调优步骤中电机必须旋转。
- 将示波器或逻辑分析仪连接到 EVM 上的 IPROPI 测试点,或在电机引线周围夹持电流探头。
- 捕获至少 50 毫秒的电流波形。计算峰数,如图 4-9 所示。在 Number of Ripples Manually Calculated 框中输入峰数,然后将捕获时间(例如,50ms)输入 Count Duration 框。TI 建议对给定电机至少计数 20 个纹波。
- Mean Current Ripple Frequency 框会自动更新,以便将此纹波计数转换为 Hz 和 rad/s。rad/s 框中显示的值是在步骤 3 中调整器件以进行测量和匹配的值。请注意,这是电气速度,而不是机械速度。机械电机 RPM 可以通过以下公式计算:
方程式 1.
。
步骤 3 - 参数调优
步骤 3 中的纹波速度( rad/s) 框显示了电机驱动器上次检测到的纹波速度值。步骤 3 的目标是调整 KMC、KMC_SCALE 和纹波速度范围,直至器件检测到的纹波速度与步骤 2 中的目标纹波频率相匹配。当检测到的速度在目标速度的 2*Ripple_Speed_Scale 范围内时,会出现一个绿色复选框。
左侧的建议值 会根据器件纹波速度框自动更新,按照数据表中列出的步骤调整这些参数以匹配目标纹波频率。点击 UPDATE>> 按钮会自动将所有建议值应用于器件寄存器。或者,用户可以使用下拉选项和输入框来手动调整这些值。
- 在电机旋转的情况下,点击 UPDATE>> 按钮将建议的值应用到寄存器。
- 等待几秒钟,让步骤 3 中检测到的纹波速度更新,如果纹波速度不匹配,则再次按 Update 按钮。
- 重复步骤 2,直至持续显示绿色复选框,这表示检测到的纹波速度与目标速度非常接近。
- 发生溢出会导致此算法卡在 KMC_SCALE 参数为 24 * 213 处。如果发生这种情况,请使用 KMC SCALE 下拉列表来选择 24 * 212 或 24 * 29。
- 计算纹波速度标度可得出速度标度的电机转速的最大分辨率。但是,如果目标速度非常接近该标度的最大纹波速度(255 * 纹波速度标度。例如,255 * 16 = 4080),则用户需要将纹波速度标度增加到下一个值。
- KMC 值越大,检测到的纹波速度越低,反之亦然。因此,如果目标速度为 3000rad/s,器件在给定的 KMC_SCALE 下读出 4000rad/s,则要尝试增大 KMC。
- 如果自动更新方法对电机不起作用,请手动调整 KMC 和 KMC_SCALE。
- 从最低 KMC_SCALE 值开始,将 KMC 设置为 255。如果检测到的纹波频率低于目标纹波频率,则转到下一个 KMC_SCALE 并重复该过程,直至检测到的频率高于目标纹波频率。此时,选择上一个 KMC_SCALE(例如,如果使用 KMC_SCALE=24*212 时纹波频率高于目标纹波频率,则选择 KV_SCALE=24*29)。然后,将 KMC 值从 255 开始降低,直至 RC_OUT 频率与当前纹波频率匹配。下图显示了正确调优参数的 RC_OUT 和电流纹波波形。RC_OUT 和电流纹波频率大致相同。只要频率处于可接受的裕度内,两个信号的频率变化就会存在细微差异。
KMC 和 KMC_SCALE 可能有两种组合适用于给定的电机。在这种情况下,请选择具有较大 KMC 值的组合,这样可实现更佳的跟踪分辨率。例如,如果组合 [24*28 和 KMC=82] 或 [24*29 和 KMC=168] 都适用,则选择第二个选项,因为这个选项中的 KMC 更大。
步骤 1 - 调节类型
REG_CTRL 下拉列表可将 REG_CTRL 寄存器更改为所选条目。请注意,仅当禁用输出时才能选择此选项,因此在更改这些设置之前,请将右上角的“Enable Outputs”开关切换为关闭。
步骤 2 - 调节目标
如果处于速度/电压调节状态,请使用 Target Speed 和 Target Voltage 框输入调节模式的目标参数。用户可以按 Set Max 按钮将其设置为最大值。
步骤 3 - 软启动/停止
使用软启动/停止切换开关启用或禁用此功能。在输入框中输入软启动或软停止的持续时间(以毫秒为单位)。这会更新 TINRUSH 寄存器。
步骤 4 - 高级 - PI 参数
如果需要,可使用此框来调整 KP、KP_DIV、KI 和 KI_DIV 参数。很少需要调整这些值,但器件在与电机一起作为控制回路的一部分运行时,器件会微调这些值。在一般情况下,TI 不建议更改这些设置。