图 9-17 所示为在 BUILDLEVEL 5 中构建的系统的方框图。

图 9-17 5 级 - 递增系统构建方框图

5 级将验证位置 PI 模块和位置环路。

本节将利用 QEP 或旋转变压器验证位置 PI 模块和位置环路。为了使该环路正常工作，必须成功完成 Topic Link Label9.13。当电机接到命令后运行时，其将进行初始校准，电角度和 QEP 角度值将设为零。如果使用了旋转变压器或绝对编码器（EnDat 或 Biss-C），则会识别其电角度为零度时的初始位置以实现运行时间校正。确保稳定对齐后，转子开始进入 FOC。

1. 打开 HVPM_Sensored-Settings.h 并通过将 BUILDLEVEL 设定为 LEVEL5 (#define BUILDLEVEL LEVEL5) 来选择 5 级递增构建选项。
2. 右键点击项目名称，然后点击 Rebuild Project。
3. 一旦此构建完成，点击 debug 按钮，复位 CPU，重新启动，启用实时模式并运行。
4. 在观察窗口中将“EnableFlag”设为 1。在观察窗口中看到 “IsrTicker”变量递增，以确认中断正常运转。
5. 在“Expressions”窗口中将“RunMotor”设置为 1。设置此标志，通过由“refPosGen()”模块设定的预定义运动曲线和位置设置来运行电机。

refPosGen() 模块主要通过一组在数组“posArray”中定义的值来循环参考位置。这些值表示相对于初始对齐位置的转数。一旦达到数组中定义的某个位置值，电机会暂停一会儿，然后再转向数组中的下一个位置。因此，这些数组值可称为停驻位置。在从一个停驻位置过渡到下一个停驻位置期间，过渡速率（或速度）由“posSlewRate”设置。从第一个值重新开始之前在“posArray”中通过的位置数由“ptrMax”决定。因此，请向“Expressions”窗口中添加变量“posArray”、“ptrMax”和“posSlewRate”。

关键步骤可解释如下：

1. 实时编译、载入和运行程序。
2. 向“Expressions”窗口中添加变量“pi_pos”、“posArray”、“ptrMax”和“posSlewRate”。
3. 逐渐增加自耦变压器上的电压以获得适当的直流总线电压。
4. 设置 RunMotor = 1 以运行电机。电机应在旋转以跟随命令的位置。如果电机不能正常旋转，请参阅（1）。
5. 可将“posArray”中的停驻位置更改为不同的值，以确定电机是否按照设置的转数旋转。
6. 也可更改停驻位置数量“ptrMax”以设置旋转模式
7. 可通过使用“posSlewRate”来更改位置压摆率。它表示每个采样瞬间的角度（以 pu 为单位）。
8. 为获得满意的响应，可重新调整速度和位置 PI 控制器的比例和积分增益。建议先调整速度环路，然后再调整位置环路。
9. 根据构建 1 末尾所述，减小总线电压、使控制器退出实时模式并复位，以使系统安全停止。现在，电机将会停止。

在 图 9-18 中绘制了参考位置和反馈位置。可以看出，它们保持一致，滞后可忽略不计，这一点归功于软件。如果没有正确选择位置环路控制器的 Kp、Ki 增益，则可能导致反馈振荡或响应滞后。

1. 如果电机响应不稳定，则电机轴和编码器的旋转方向可能相反。交换与电机任何两相的连接，然后重复进行测试。
2. 此处实现的位置控制基于初始对齐的电气位置 (= 0)。如果电机有多个极对，这种对齐方式会使轴处于不同的机械位置，具体取决于转子的预启动机械位置。如果需要机械位置具有可重复性或一致性，则应使用 QEP Index 脉冲来设置一个参考点。这一任务可以用作练习。
3. 利用绝对编码器（例如旋转变压器、EnDat 或 Biss-C），以上情况将不是问题，因为它们可提供每个位置的独特角度值

图 9-18 参考位置到伺服和反馈位置的示波器图