ZHCAF85A April   2025  – June 2026 MCF8315A , MCF8315C , MCF8315C-Q1 , MCF8315D , MCF8316A , MCF8316C-Q1 , MCF8316D , MCF8329A , MCF8329A-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2系统要求
  6. 3 MOTORSTUDIO GUI 安装
  7. 4使用 MOTORSTUDIO 运行电机的先决条件
  8. 5开始使用 MOTORSTUDIO
    1. 5.1 主页
    2. 5.2 SmartTune
    3. 5.3 优化向导
    4. 5.4 电机参数提取工具 (MPET)
    5. 5.5 闭环调优
    6. 5.6 高级调优
    7. 5.7 寄存器映射
      1. 5.7.1 寄存器读取
    8. 5.8 控制实用程序
      1. 5.8.1 控制
        1. 5.8.1.1 EEPROM 读取/写入
      2. 5.8.2 故障
      3. 5.8.3 图表
      4. 5.8.4 日志
    9. 5.9 其他实用程序
      1. 5.9.1 脚本编写工具
      2. 5.9.2 Compare Tuning File 工具
  9. 6旋转电机
    1. 6.1 将 MCF83xx 连接到 GUI
    2. 6.2 SmartTune 执行
    3. 6.3 改进电流和速度调节
    4. 6.4 测试是否成功启动至闭环
  10. 7总结
  11. 8参考资料
  12. 9修订历史记录

改进电流和速度调节

MCF83xx 产品利用场定向控制 (FOC) 来运行电机,并通过比例积分 (PI) 控制器完成电流和速度调节。该器件可自动根据电机电气参数(特别是电阻和电感)来计算电流 PI 控制环路系数。这些计算得出的值将显示在 CURRENT_PI 寄存器中。

要更改电流环路增益,用户可以从 CURRENT_PI 寄存器复制器件计算出的 [CURRENT_LOOP_KP] 和 [CURRENT_LOOP_KI] 值,并将修改后的值输入到 CLOSED_LOOP3 寄存器中的相应 [CURR_LOOP_KP] 和 [CURR_LOOP_KI] 设置中。

MotorStudio Close loop tuning 页面提供了通过“Time Domain Graph”调节电流环路系数的功能。用户可调节环路系数“Iq、Id 电流环路 Kp 系数”“Iq 和 Id 环路 Ki 系数”,通过选择“绘制电流响应”按钮,即可在“时域曲线图”中检测电流(安培)随时间(秒)的变化曲线。

 电流环路调优图 6-8 电流环路调优

速度 PI 环路系数根据电机机械参数(包括电机惯性和摩擦系数)计算得出。在用户无法访问这些电机机械参数的情况下,Closed Loop Tuning 页面提供了确定指定电机的速度环路 Kp [SPD_LOOP_KP] 和 Ki [SPD_LOOP_KI] 系数的功能。按照下面概述的过程计算速度环路系数。

  1. 使用 PERI_CONFIG1 -> [CTRL_MODE] = "Current Control" 配置将电机设置为电流控制模式。
  2. Motor Characteristics 选项卡中,通过发送覆盖电机全速运行范围的 I2C 转速指令,填写“当前电流(Ipeak - 安培)”-“转速反馈 (Hz)”对照表。“当前电流(Ipeak - 安培)”“转速反馈 (Hz)”数据都可以从 MOTOR STATUS 窗口中的“Iq feedback”“Motor Speed Based on FG”参数中获取。
  3. 停止电机时,记录电机滑行“时间(秒)”以及“初始转速 (Hz)”“最终转速 (Hz)”,然后将这些捕获的值输入到指定的文本字段中。
  4. 选择“Measure Motor Characteristics”按钮,软件将计算电机机械特性并在 Motor Characteristics 窗口中显示这些参数。
 电机特性图 6-9 电机特性

导航至 Speed Loop 选项卡,输入所需的电机“初始转速 (Hz)”“最终转速 (Hz)”“最大仿真时间”(秒),在“时域曲线图”中点击“Plot Speed Response”按钮,即可根据计算得出的速度环系数生成转速 (Hz) - 时间(秒)响应曲线。

 电机运行调优参数图 6-10 电机运行调优参数

用户可调整“速度环路 Kp 系数”“速度环路 Ki 系数”值,并通过“时域曲线图”再次监控响应,以便进一步调优。

 电机速度调优参数图 6-11 电机速度调优参数