ZHCU083I January   2013  – October 2021 TMS320F2802-Q1 , TMS320F28026-Q1 , TMS320F28026F , TMS320F28027-Q1 , TMS320F28027F , TMS320F28027F-Q1 , TMS320F28052-Q1 , TMS320F28052F , TMS320F28052F-Q1 , TMS320F28052M , TMS320F28052M-Q1 , TMS320F28054-Q1 , TMS320F28054F , TMS320F28054F-Q1 , TMS320F28054M , TMS320F28054M-Q1 , TMS320F2806-Q1 , TMS320F28062-Q1 , TMS320F28062F , TMS320F28062F-Q1 , TMS320F28068F , TMS320F28068M , TMS320F28069-Q1 , TMS320F28069F , TMS320F28069F-Q1 , TMS320F28069M , TMS320F28069M-Q1

 

  1.   Read This First
    1.     关于本手册
    2.     术语表
    3.     支持资源
    4.     商标
  2. 1 引言
    1. 1.1 InstaSPIN-FOC™ 和 FAST™ 概述
      1. 1.1.1 FAST™ 估算器特性
      2. 1.1.2 InstaSPIN-FOC™ 解决方案特性
      3. 1.1.3 InstaSPIN-FOC™ 方框图
      4. 1.1.4 将 FAST™ 估算器与典型解决方案相比较
      5. 1.1.5 FAST™ 提供无传感器 FOC 性能
        1. 1.1.5.1 FAST 估算器取代机械传感器
        2. 1.1.5.2 对性能十分关键的转子角准确度
    2. 1.2 InstaSPIN-MOTION™ 和 SpinTAC™ 概述
      1. 1.2.1 InstaSPIN-MOTION™ 关键功能和优势
        1. 1.2.1.1 FAST 统一软件观测器
        2. 1.2.1.2 SpinTAC 运动控制套件
          1. 1.2.1.2.1 IDENTIFY
          2. 1.2.1.2.2 CONTROL
          3. 1.2.1.2.3 MOVE
          4. 1.2.1.2.4 PLAN
        3. 1.2.1.3 其他 InstaSPIN-MOTION 特性
      2. 1.2.2 InstaSPIN-MOTION™ 方框图
      3. 1.2.3 应用示例
        1. 1.2.3.1 跑步机传送带：不同速度和负载下的平滑运动
        2. 1.2.3.2 摄像机：低速时的平滑运动和位置精度
        3. 1.2.3.3 洗衣机：低速时的平滑运动和位置准确度
          1. 1.2.3.3.1 搅动周期
          2. 1.2.3.3.2 旋转周期
          3. 1.2.3.3.3 InstaSPIN-MOTION 在整个工作范围内的运行
  3. 2 快速入门套件 - TI 提供的软件和硬件
    1. 2.1 概述
    2. 2.2 评估 InstaSPIN-FOC™ 和 InstaSPIN-MOTION™
  4. 3 InstaSPIN™ 和 MotorWare™
    1. 3.1 概述
    2. 3.2 MotorWare™ 目录结构
      1. 3.2.1 MotorWare™ – 驱动程序
      2. 3.2.2 MotorWare™ – ide
      3. 3.2.3 MotorWare™ – modules
      4. 3.2.4 MotorWare™ – solutions（解决方案）
    3. 3.3 MotorWare™ 面向对象的设计
      1. 3.3.1 对象
      2. 3.3.2 方法
        1. 3.3.2.1 Init 方法
        2. 3.3.2.2 Set 方法
        3. 3.3.2.3 Get 方法
        4. 3.3.2.4 Run 方法
    4. 3.4 InstaSPIN-FOC™ API
      1. 3.4.1 控制器 API 函数 - ctrl.c、ctrl.h、CTRL_obj.h
        1. 3.4.1.1 CTRL 枚举和结构
          1.        CTRL_Obj
          2.        CTRL_State_e
          3.        CTRL_ErrorCode_e
          4.        CTRL_TargetProc_e
          5.        CTRL_Type_e
          6.        CTRL_Version
        2. 3.4.1.2 CTRL 状态控制和错误处理
          1.        CTRL_initCtrl()
          2.        CTRL_updateState ()
          3.        CTRL_isError ()
          4.        CTRL_checkForErrors ()
        3. 3.4.1.3 CTRL Get 函数
          1.        CTRL_getCount_current ()
          2.        CTRL_getCount_isr ()
          3.        CTRL_getCount_speed ()
          4.        CTRL_getCount_state ()
          5.        CTRL_getCount_traj ()
          6.        CTRL_getCtrlFreq ()
          7.        CTRL_getCtrlPeriod_sec ()
          8.        CTRL_getErrorCode ()
          9.        CTRL_getEstHandle ()
          10.        CTRL_getFlag_enableCtrl ()
          11.        CTRL_getFlag_enableDcBusComp ()
          12.        CTRL_getFlag_enablePowerWarp ()
          13.        CTR CTRL_getFlag_enableOffset ()
          14.        CTRL_getFlag_enableSpeedCtrl ()
          15.        CTRL_getFlag_enableUserMotorParams ()
          16.        CTRL_getGains ()
          17.        CTRL_getIab_filt_pu ()
          18.        CTRL_getIab_filt_addr ()
          19.        CTRL_getIab_in_addr ()
          20.        CTRL_getIab_in_pu ()
          21.        CTRL_getId_in_pu ()
          22.        CTRL_getId_ref_pu ()
          23.        CTRL_getIdq_in_addr ()
          24.        CTRL_getIdq_in_pu ()
          25.        CTRL_getIdq_ref_pu ()
          26.        CTRL_getIdRated_pu ()
          27.        CTRL_getIq_in_pu ()
          28.        CTRL_getIq_ref_pu ()
          29.        CTRL_getKi ()
          30.        CTRL_getKd ()
          31.        CTRL_getKp ()
          32.        CTRL_getLhf ()
          33.        CTRL_getMagCurrent_pu ()
          34.        CTRL_getMaxVsMag_pu ()
          35.        CTRL_getMaximumSpeed_pu ()
          36.        CTRL_getMotorRatedFlux ()
          37.        CTRL_getMotorType ()
          38.        CTRL_getNumCtrlTicksPerCurrentTick ()
          39.        CTRL_getNumCtrlTicksPerSpeedTick ()
          40.        CTRL_getNumCtrlTicksPerTrajTick ()
          41.        CTRL_getNumIsrTicksPerCtrlTick ()
          42.        CTRL_getRefValue_pu ()
          43.        CTRL_getRhf ()
          44.        CTRL_getRoverL ()
          45.        CTRL_getSpd_max_pu ()
          46.        CTRL_getSpd_out_addr ()
          47.        CTRL_getSpd_out_pu ()
          48.        CTRL_getSpd_ref_pu ()
          49.        CTRL_getSpd_int_ref_pu ()
          50.        CTRL_getState ()
          51.        CTRL_getTrajFreq ()
          52.        CTRL_getTrajPeriod_sec ()
          53.        CTRL_getTrajStep ()
          54.        CTRL_getUi ()
          55.        CTRL_getVab_in_pu ()
          56.        CTRL_getVab_out_addr ()
          57.        CTRL_getVab_out_pu ()
          58.        CTRL_getVd_out_addr ()
          59.        CTRL_getVd_out_pu ()
          60.        CTRL_getVdq_out_addr ()
          61.        CTRL_getVdq_out_pu ()
          62.        CTRL_getVersion ()
          63.        CTRL_getVq_out_addr ()
          64.        CTRL_getVq_out_pu ()
          65.        CTRL_getWaitTime ()
        4. 3.4.1.4 CTRL 计数器函数
          1.        CTRL_incrCounter_current ()
          2.        CTRL_incrCounter_isr ()
          3.        CTRL_incrCounter_speed ()
          4.        CTRL_incrCounter_state ()
          5.        CTRL_incrCounter_traj ()
          6.        CTRL_resetCounter_current ()
          7.        CTRL_resetCounter_isr ()
          8.        CTRL_resetCounter_speed ()
          9.        CTRL_resetCounter_state ()
          10.        CTRL_resetCounter_traj ()
        5. 3.4.1.5 CTRL Set 函数
          1.        CTRL_setCtrlFreq_Hz ()
          2.        CTRL_setCtrlFreq_sec ()
          3.        CTRL_setErrorCode ()
          4.        CTRL_setEstParams ()
          5.        CTRL_setFlag_enableCtrl ()
          6.        CTRL_setFlag_enableDcBusComp ()
          7.        CTRL_setFlag_enablePowerWarp ()
          8.        CTRL_setFlag_enableOffset ()
          9.        calibrationCTRL_setFlag_enableSpeedCtrl ()
          10.        CTRL_setFlag_enableUserMotorParams ()
          11.        CTRL_setGains ()
          12.        CTRL_setIab_in_pu ()
          13.        CTRL_setIab_filt_pu ()
          14.        CTRL_setId_ref_pu ()
          15.        CTRL_setIdq_in_pu ()
          16.        CTRL_setIdq_ref_pu ()
          17.        CTRL_setIdRated_pu ()
          18.        CTRL_setIq_ref_pu ()
          19.        CTRL_setKd ()
          20.        CTRL_setKi ()
          21.        CTRL_setKp ()
          22.        CTRL_setLhf ()
          23.        CTRL_setMagCurrent_pu ()
          24.        CTRL_setMaxVsMag_pu ()
          25.        CTRL_setMaxAccel_pu ()
          26.        CTRL_setMaximumSpeed_pu ()
          27.        CTRL_setParams()
          28.        CTRL_setNumCtrlTicksPerCurrentTick ()
          29.        CTRL_setNumCtrlTicksPerSpeedTick ()
          30.        CTRL_setNumCtrlTicksPerTrajTick ()
          31.        CTRL_setNumIsrTicksPerCtrlTick ()
          32.        CTRL_setRhf ()
          33.        CTRL_setRoverL ()
          34.        CTRL_setSpdMax ()
          35.        CTRL_setSpd_max_pu ()
          36.        CTRL_setSpd_out_pu ()
          37.        CTRL_setSpd_ref_pu ()
          38.        CTRL_setSpd_ref_krpm ()
          39.        CTRL_setState ()
          40.        CTRL_setTrajFreq_Hz ()
          41.        CTRL_setTrajPeriod_sec ()
          42.        CTRL_setUi ()
          43.        CTRL_setupClarke_I ()
          44.        CTRL_setupClarke_V ()
          45.        CTRL_setupEstIdleState ()
          46.        CTRL_setupEstOnLineState ()
          47.        CTRL_setUserMotorParams ()
          48.        CTRL_setVab_in_pu ()
          49.        CTRL_setVab_out_pu ()
          50.        CTRL_setVdq_out_pu ()
          51.        CTRL_setWaitTimes ()
          52.        CTRL_setup ()
          53.        CTRL_setupCtrl ()
          54.        CTRL_setupEst ()
          55.        CTRL_setupTraj ()
        6. 3.4.1.6 CTRL Run 和 Compute 函数
          1.        CTRL_angleDelayComp ()
          2.        CTRL_computePhasor ()
          3.        CTRL_doCurrentCtrl ()
          4.        CTRL_doSpeedCtrl ()
          5.        CTRL_run()
          6.        CTRL_runTraj ()
          7.        CTRL_runOffLine ()
          8.        CTRL_runOnLine ()
          9.        CTRL_runOnLine_User ()
          10.        CTRL_useZeroIq_ref ()
      2. 3.4.2 估算器 API 函数 - FAST™ 库 - est.h、est_states.h
        1. 3.4.2.1 EST 枚举和结构
          1.        EST_RsOnLineFilterType_e
          2.        EST_ErrorCode_e
          3.        EST_State_e
        2. 3.4.2.2 EST Set 函数
          1.        EST_setRsOnLineId_pu ()
          2.        EST_setAngle_pu ()
          3.        EST_setDcBus_pu ()
          4.        EST_setDir_qFmt ()
          5.        EST_setFe_neg_max_pu ()
          6.        EST_setFe_pos_min_pu ()
          7.        EST_setFlag_enableFluxControl ()
          8.        EST_setFlag_enableForceAngle ()
          9.        EST_setFlag_enableRsOnLine ()
          10.        EST_setFlag_enableRsRecalc ()
          11.        EST_setFlag_estComplete ()
          12.        EST_setFlag_updateRs ()
          13.        EST_setForceAngleDelta_pu ()
          14.        EST_setFreqB0_lp_pu ()
          15.        EST_setFreqBeta_lp_pu ()
          16.        EST_setFullScaleCurrent ()
          17.        EST_setFullScaleFlux ()
          18.        EST_setFullScaleFreq ()
          19.        EST_setFullScaleInductance ()
          20.        EST_setFullScaleResistance ()
          21.        EST_setFullScaleVoltage ()
          22.        EST_setIdle ()
          23.        EST_setIdle_all ()
          24.        EST_setId_ref_pu ()
          25.        EST_setIdRated_pu ()
          26.        EST_setIq_ref_pu ()
          27.        EST_setLs_d_pu ()
          28.        EST_setLs_delta_pu ()
          29.        EST_setLs_dq_pu ()
          30.        EST_setLs_q_pu ()
          31.        EST_setLs_qFmt ()
          32.        EST_setMaxAccel_pu ()
          33.        EST_setMaxAccel_est_pu ()
          34.        EST_setMaxCurrentSlope_pu ()
          35.        EST_setMaxCurrentSlope_PowerWarp_pu ()
          36.        EST_setRr_pu ()
          37.        EST_setRr_qFmt ()
          38.        EST_setRs_delta_pu ()
          39.        EST_setRsOnLine_pu ()
          40.        EST_setRsOnLine_qFmt ()
          41.        EST_setRsOnLineFilterParams ()
          42.        EST_setRsOnLineId_mag_pu ()
          43.        EST_setRs_pu ()
          44.        EST_setRs_qFmt ()
          45.        EST_updateId_ref_pu ()
        3. 3.4.2.3 EST Get 函数
          1.        EST_get_krpm_to_pu_sf ()
          2.        EST_get_pu_to_krpm_sf ()
          3.        EST_getAngle_pu ()
          4.        EST_getDcBus_pu ()
          5.        EST_ErrorCode_e EST_getErrorCode ()
          6.        EST_getFe ()
          7.        EST_getFe_pu ()
          8.        EST_getFlag_enableForceAngle ()
          9.        EST_getFlag_enableRsOnLine ()
          10.        EST_getFlag_enableRsRecalc ()
          11.        EST_getFlag_estComplete ()
          12.        EST_getFlag_updateRs ()
          13.        EST_getFlux_VpHz ()
          14.        EST_getFlux_Wb ()
          15.        EST_getFlux_pu ()
          16.        EST_getFm ()
          17.        EST_getFm_pu ()
          18.        EST_getForceAngleDelta_pu ()
          19.        EST_getForceAngleStatus ()
          20.        EST_getFreqB0_lp_pu ()
          21.        EST_getFreqBeta_lp_pu ()
          22.        EST_getFslip ()
          23.        281
          24.        EST_getFslip_pu ()
          25.        EST_getFullScaleCurrent ()
          26.        EST_getFullScaleFlux ()
          27.        EST_getFullScaleFreq ()
          28.        EST_getFullScaleInductance ()
          29.        EST_getFullScaleResistance ()
          30.        EST_getFullScaleVoltage ()
          31.        EST_getIdRated ()
          32.        EST_getIdRated_pu ()
          33.        EST_getIdRated_indEst_pu ()
          34.        EST_getIdRated_ratedFlux_pu ()
          35.        EST_getLr_H ()
          36.        EST_getLr_pu ()
          37.        EST_getLr_qFmt ()
          38.        EST_getLs_d_H ()
          39.        EST_getLs_d_pu ()
          40.        EST_getLs_delta_pu ()
          41.        EST_getLs_dq_pu ()
          42.        EST_getLs_q_H ()
          43.        EST_getLs_q_pu ()
          44.        EST_getLs_qFmt ()
          45.        EST_getLs_max_pu ()
          46.        EST_getLs_min_pu ()
          47.        EST_getLs_coarse_max_pu ()
          48.        EST_getMaxAccel_pu ()
          49.        EST_getMaxAccel_est_pu ()
          50.        EST_getMaxCurrentSlope_pu ()
          51.        EST_getMaxCurrentSlope_PowerWarp_pu ()
          52.        EST_getOneOverDcBus_pu ()
          53.        EST_getRr_Ohm ()
          54.        EST_getRr_pu ()
          55.        EST_getRr_qFmt ()
          56.        EST_getRs_delta_pu ()
          57.        EST_getRs_Ohm ()
          58.        EST_getRs_pu ()
          59.        EST_getRs_qFmt ()
          60.        EST_getRs_qFmt ()
          61.        EST_getRsOnLine_Ohm ()
          62.        EST_getRsOnLine_pu ()
          63.        EST_getRsOnLineId_mag_pu ()
          64.        EST_getRsOnLineId_pu ()
          65.        EST_getSpeed_krpm ()
          66.        EST_getSignOfDirection ()
          67.        EST_getSpeed_krpm ()
          68.        EST_getState ()
          69.        EST_getTorque_lbin ()
          70.        EST_getTorque_Nm ()
          71.        EST_getDir_qFmt ()
        4. 3.4.2.4 EST Run 和 Compute 函数
          1.        EST_computeLr_H ()
          2.        EST_doCurrentCtrl ()
          3.        EST_genOutputLimits_Pid_Id ()
          4.        EST_genOutputLimits_Pid_Iq ()
          5.        EST_run ()
          6.        EST_computeDirection_qFmt ()
        5. 3.4.2.5 EST 计数器函数
          1.        EST_resetCounter_ctrl ()
          2.        EST_resetCounter_state ()
        6. 3.4.2.6 EST 状态控制和错误处理函数
          1.        EST_isError ()
          2.        EST_isIdle ()
          3.        EST_isLockRotor ()
          4.        EST_isMotorIdentified ()
          5.        EST_isOnLine ()
          6.        EST_updateState ()
          7.        EST_useZeroIq_ref ()
      3. 3.4.3 硬件抽象层 (HAL) API 函数 - hal.c、hal.h、hal_obj.h
        1. 3.4.3.1 HAL 枚举和结构
          1.        HAL_AdcData_t
          2.        HAL_DacData_t
          3.        HAL_PwmData_t
          4.        HAL_LedNumber_e
          5.        GPIO_Number_e
          6.        HAL_SensorType_e
          7.        HAL_Obj
        2. 3.4.3.2 HAL – ADC 和 AFE
          1.        HAL_setupAdcs ()
          2.        HAL_setupAfe ()
          3.        HAL_acqAdcInt ()
          4.        HAL_readAdcData()
          5.        HAL_updateAdcBias ()
          6.        HAL_setBias ()
          7.        HAL_getBias ()
          8.        HAL_cal ()
          9.        HAL_AdcCalConversion ()
          10.        HAL_AdcOffsetSelfCal ()
          11.        HAL_getAdcSocSampleDelay ()
          12.        HAL_setAdcSocSampleDelay ()
          13.        HAL_getCurrentScaleFactor ()
          14.        HAL_setCurrentScaleFactor ()
          15.        HAL_getVoltageScaleFactor ()
          16.        HAL_setVoltageScaleFactor ()
          17.        HAL_getNumCurrentSensors ()
          18.        HAL_setNumCurrentSensors ()
          19.        HAL_getNumVoltageSensors ()
          20.        HAL_setNumVoltageSensors ()
          21.        378
          22.        HAL_getOffsetBeta_lp_pu ()
          23.        HAL_setOffsetBeta_lp_pu ()
          24.        HAL_setOffsetInitCond ()
          25.        HAL_getOffsetValue ()
          26.        HAL_setOffsetValue ()
          27.        HAL_runOffsetEst ()
        3. 3.4.3.3 HAL – PWM 和 PWM-DAC
          1.        HAL_setupPwms ()
          2.        HAL_setupPwmDacs ()
          3.        HAL_readTimerCnt ()
          4.        HAL_reloadTimer ()
          5.        HAL_readPwmPeriod ()
          6.        HAL_disablePwm ()
          7.        HAL_enablePwm ()
          8.        HAL_writeDacData ()
          9.        HAL_writePwmData()
          10.        HAL_readPwmCmpA ()
          11.        HAL_readPwmCmpB ()
          12.        HAL_setTrigger ()
          13.        HAL_acqPwmInt ()
          14.        HAL_enablePwmInt ()
          15.        HAL_hvProtection ()
        4. 3.4.3.4 HAL – CPU 定时器
          1.        HAL_setupClks ()
          2.        HAL_setupTimers ()
          3.        HAL_startTimer ()
          4.        HAL_stopTimer ()
          5.        HAL_setTimerPeriod ()
          6.        HAL_getTimerPeriod ()
        5. 3.4.3.5 HAL – GPIO 和 LED
          1.        HAL_setupGpios ()
          2.        HAL_toggleGpio ()
          3.        HAL_setGpioHigh ()
          4.        HAL_setGpioLow ()
          5.        HAL_toggleLed
        6. 3.4.3.6 HAL – 其他
          1.        HAL_init()
          2.        HAL_initIntVectorTable ()
          3.        HAL_setParams ()
          4.        HAL_setupFlash ()
          5.        HAL_setupPie ()
          6.        HAL_setupPll ()
          7.        HAL_setupPeripheralClks ()
          8.        HAL_getOscTrimValue ()
          9.        HAL_OscTempComp ()
          10.        HAL_osc1Comp ()
          11.        HAL_osc2Comp ()
          12.        HAL_setupFaults ()
          13.        HAL_setParams ()
          14.        HAL_enableDebugInt ()
          15.        HAL_enableGlobalInts ()
          16.        HAL_disableGlobalInts ()
          17.        HAL_disableWdog ()
      4. 3.4.4 用户设置 – user.c、user.h、userParams.h
        1. 3.4.4.1 USER 枚举和结构
          1.        Struct_USER_Params_
          2.        USER_ErrorCode_e
        2. 3.4.4.2 USER Set 和 Compute 函数
          1.        USER_setParams()
          2.        USER_calcPIgains ()
          3.        USER_computeTorque_Ls_Id_Iq_pu_to_Nm_sf ()
          4.        USER_computeTorque_Flux_Iq_pu_to_Nm_sf ()
          5.        USER_computeFlux_pu_to_Wb_sf ()
          6.        USER_computeFlux_pu_to_VpHz_sf ()
          7.        USER_computeFlux ()
          8.        USER_computeTorque_Nm ()
          9.        USER_computeTorque_lbin ()
        3. 3.4.4.3 USER 错误处理函数
          1.        USER_checkForErrors ()
          2.        USER_getErrorCode ()
          3.        USER_setErrorCode ()
      5. 3.4.5 其他函数
        1.       softwareUpdate1p6 ()
    5. 3.5 InstaSPIN-MOTION™ 和 SpinTAC™ API
      1. 3.5.1 头文件、公共库和 ROM 库
      2. 3.5.2 版本信息
        1. 3.5.2.1 返回 SpinTAC™ 版本信息的代码示例
          1. 3.5.2.1.1 包括头文件
          2. 3.5.2.1.2 声明全局结构
          3. 3.5.2.1.3 初始化配置变量
          4. 3.5.2.1.4 返回版本信息
      3. 3.5.3 SpinTAC 结构名称
      4. 3.5.4 SpinTAC™ 变量
    6. 3.6 SpinTAC™ API
      1. 3.6.1 SpinTAC™ 速度控制
        1. 3.6.1.1 SpinTAC™ 速度控制接口
        2. 3.6.1.2 SpinTAC™ 速度控制运行函数
      2. 3.6.2 SpinTAC™ 速度移动
        1. 3.6.2.1 SpinTAC™ 速度移动接口
        2. 3.6.2.2 SpinTAC™ 速度移动运行函数
      3. 3.6.3 SpinTAC™ 速度规划
        1. 3.6.3.1 SpinTAC™ 速度规划接口
        2. 3.6.3.2 SpinTAC™ 速度规划主函数
      4. 3.6.4 SpinTAC™ 速度识别
        1. 3.6.4.1 SpinTAC™ 速度识别接口
        2. 3.6.4.2 SpinTAC™ 速度识别运行函数
      5. 3.6.5 SpinTAC™ 位置转换
        1. 3.6.5.1 SpinTAC™ 位置转换接口
        2. 3.6.5.2 SpinTAC™ 位置转换运行函数
      6. 3.6.6 SpinTAC™ 位置控制
        1. 3.6.6.1 SpinTAC™ 位置控制接口
        2. 3.6.6.2 SpinTAC™ 位置控制运行函数
      7. 3.6.7 SpinTAC™ 位置移动
        1. 3.6.7.1 SpinTAC™ 位置移动接口
        2. 3.6.7.2 SpinTAC™ 位置移动运行函数
      8. 3.6.8 SpinTAC™ 位置规划
        1. 3.6.8.1 SpinTAC™ 位置规划接口
        2. 3.6.8.2 SpinTAC 位置规划主函数
      9. 3.6.9 SpinTAC™ 函数
  5. 4 用户参数 (user.h)
    1. 4.1 电流和电压
      1. 4.1.1  USER_IQ_FULL_SCALE_FREQ_Hz
      2. 4.1.2  USER_IQ_FULL_SCALE_VOLTAGE_V
      3. 4.1.3  USER_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V
      4. 4.1.4  USER_VOLTAGE_SF
      5. 4.1.5  USER_IQ_FULL_SCALE_CURRENT_A
      6. 4.1.6  USER_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A
      7. 4.1.7  USER_CURRENT_SF
      8. 4.1.8  USER_NUM_CURRENT_SENSORS
      9. 4.1.9  USER_NUM_VOLTAGE_SENSORS
      10. 4.1.10 I_A_offset、I_B_offset、I_C_offset
      11. 4.1.11 V_A_offset、V_B_offset、V_C_offset
    2. 4.2 时钟与定时器
      1. 4.2.1 USER_SYSTEM_FREQ_MHz
      2. 4.2.2 USER_PWM_FREQ_kHz
      3. 4.2.3 USER_MAX_VS_MAG_PU
      4. 4.2.4 USER_PWM_PERIOD_usec
      5. 4.2.5 USER_ISR_FREQ_Hz
      6. 4.2.6 USER_ISR_PERIOD_usec
    3. 4.3 抽取率
      1. 4.3.1  USER_NUM_PWM_TICKS_PER_ISR_TICK
      2. 4.3.2  USER_NUM_ISR_TICKS_PER_CTRL_TICK
      3. 4.3.3  USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_CURRENT_TICK
      4. 4.3.4  USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_EST_TICK
      5. 4.3.5  USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_SPEED_TICK
      6. 4.3.6  USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_TRAJ_TICK
      7. 4.3.7  USER_CTRL_FREQ_Hz
      8. 4.3.8  USER_EST_FREQ_Hz
      9. 4.3.9  USER_TRAJ_FREQ_Hz
      10. 4.3.10 USER_CTRL_PERIOD_usec
      11. 4.3.11 USER_CTRL_PERIOD_sec
    4. 4.4 限制
      1. 4.4.1  USER_MAX_NEGATIVE_ID_REF_CURRENT_A
      2. 4.4.2  USER_ZEROSPEEDLIMIT
      3. 4.4.3  USER_FORCE_ANGLE_FREQ_Hz
      4. 4.4.4  USER_MAX_CURRENT_SLOPE_POWERWARP
      5. 4.4.5  USER_MAX_ACCEL_Hzps
      6. 4.4.6  USER_MAX_ACCEL_EST_Hzps
      7. 4.4.7  USER_MAX_CURRENT_SLOPE
      8. 4.4.8  USER_IDRATED_FRACTION_FOR_RATED_FLUX
      9. 4.4.9  USER_IDRATED_FRACTION_FOR_L_IDENT
      10. 4.4.10 USER_IDRATED_DELTA
      11. 4.4.11 USER_SPEEDMAX_FRACTION_FOR_L_IDENT
      12. 4.4.12 USER_FLUX_FRACTION
      13. 4.4.13 USER_POWERWARP_GAIN
      14. 4.4.14 USER_R_OVER_L_EST_FREQ_Hz
    5. 4.5 极
      1. 4.5.1 USER_VOLTAGE_FILTER_POLE_Hz
      2. 4.5.2 USER_VOLTAGE_FILTER_POLE_rps
      3. 4.5.3 USER_OFFSET_POLE_rps
      4. 4.5.4 USER_FLUX_POLE_rps
      5. 4.5.5 USER_DIRECTION_POLE_rps
      6. 4.5.6 USER_SPEED_POLE_rps
      7. 4.5.7 USER_DCBUS_POLE_rps
      8. 4.5.8 USER_EST_KAPPAQ
    6. 4.6 使用电机和识别设置
      1. 4.6.1  USER_MOTOR_TYPE
      2. 4.6.2  USER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS
      3. 4.6.3  USER_MOTOR_Rr
      4. 4.6.4  USER_MOTOR_Rs
      5. 4.6.5  USER_MOTOR_Ls_d
      6. 4.6.6  USER_MOTOR_Ls_q
      7. 4.6.7  USER_MOTOR_RATED_FLUX
      8. 4.6.8  USER_MOTOR_MAGNETIZING_CURRENT
      9. 4.6.9  USER_MOTOR_RES_EST_CURRENT
      10. 4.6.10 USER_MOTOR_IND_EST_CURRENT
      11. 4.6.11 USER_MOTOR_MAX_CURRENT
      12. 4.6.12 USER_MOTOR_FLUX_EST_FREQ_Hz
      13. 4.6.13 USER_MOTOR_ENCODER_LINES（仅限 InstaSPIN-MOTION™）
      14. 4.6.14 USER_MOTOR_MAX_SPEED_KRPM（仅限 InstaSPIN-MOTION™）
      15. 4.6.15 USER_SYSTEM_INERTIA（仅限 InstaSPIN-MOTION™）
      16. 4.6.16 USER_SYSTEM_FRICTION（仅限 InstaSPIN-MOTION）
      17. 4.6.17 USER_SYSTEM_BANDWIDTH_SCALE（仅限 InstaSPIN-MOTION™）
    7. 4.7 SpinTAC™ 参数（spintac_velocity.h 和 spintac_position.h）
      1. 4.7.1 宏定义
        1. 4.7.1.1  ST_MREV_ROLLOVER（仅限 spintac_position.h）
        2. 4.7.1.2  ST_EREV_MAXIMUM（仅限 spintac_position.h）
        3. 4.7.1.3  ST_POS_ERROR_MAXIMUM_MREV（仅限 spintac_position.h）
        4. 4.7.1.4  ST_ISR_TICKS_PER_SPINTAC_TICK
        5. 4.7.1.5  ST_SPEED_SAMPLE_TIME
        6. 4.7.1.6  ST_SPEED_PU_PER_KRPM
        7. 4.7.1.7  ST_SPEED_KRPM_PER_PU
        8. 4.7.1.8  ST_MOTOR_INERTIA_PU
        9. 4.7.1.9  ST_MOTOR_FRICTION_PU
        10. 4.7.1.10 ST_MIN_ID_SPEED_RPM
        11. 4.7.1.11 ST_MIN_ID_SPEED_PU
        12. 4.7.1.12 ST_ID_INCOMPLETE_ERROR
        13. 4.7.1.13 ST_VARS_DEFAULTS
      2. 4.7.2 类型定义
        1. 4.7.2.1 VEL_Params_t/POS_Params_t
        2. 4.7.2.2 ST_Obj
        3. 4.7.2.3 ST_Handle
        4. 4.7.2.4 ST_PlanButton_e
        5. 4.7.2.5 ST_Vars_t
      3. 4.7.3 函数
        1. 4.7.3.1  ST_init
        2. 4.7.3.2  ST_setupPosConv
        3. 4.7.3.3  ST_setupVelCtl（仅限速度控制）
        4. 4.7.3.4  ST_setupPosCtl（仅限位置控制）
        5. 4.7.3.5  ST_setupVelMove（仅限速度控制）
        6. 4.7.3.6  ST_setupPosMove（仅限位置控制）
        7. 4.7.3.7  ST_setupVelPlan（仅限速度控制）
        8. 4.7.3.8  ST_setupPosPlan（仅限位置控制）
        9. 4.7.3.9  ST_setupVelId（仅限速度控制）
        10. 4.7.3.10 ST_runPosConv
        11. 4.7.3.11 ST_runVelCtl（仅限速度控制）
        12. 4.7.3.12 ST_runPosCtl（仅限位置控制）
        13. 4.7.3.13 ST_runVelMove（仅限速度控制）
        14. 4.7.3.14 ST_runPosMove（仅限位置控制）
        15. 4.7.3.15 ST_runVelPlan（仅限速度控制）
        16. 4.7.3.16 ST_runVelPlanTick（仅限速度控制）
        17. 4.7.3.17 ST_runPosPlan（仅限位置控制）
        18. 4.7.3.18 ST_runPosPlanTick（仅限位置控制）
        19. 4.7.3.19 ST_runVelId（仅限速度控制）
    8. 4.8 在 user.h 中设置 ACIM 电机参数
      1. 4.8.1 从 ACIM 数据表中获取这些参数
        1. 4.8.1.1 极对数
        2. 4.8.1.2 将数据表中的 ACIM 电机参数输入 user.h 中
        3. 4.8.1.3 获取 ACIM 的额定磁化电流
        4. 4.8.1.4 获取 ACIM 的额定磁通
  6. 5 管理电机信号
    1. 5.1 软件必要条件
      1. 5.1.1 IQ 满量程频率
      2. 5.1.2 IQ 满量程电压
      3. 5.1.3 IQ 满量程电流
      4. 5.1.4 最大电流
      5. 5.1.5 抽取率
      6. 5.1.6 系统频率
      7. 5.1.7 PWM 频率
      8. 5.1.8 最大电压矢量
    2. 5.2 硬件必要条件
      1. 5.2.1 电流反馈增益
      2. 5.2.2 电流反馈极性
        1. 5.2.2.1 正反馈
        2. 5.2.2.2 负反馈
      3. 5.2.3 电压反馈
      4. 5.2.4 电压滤波器极点
      5. 5.2.5 分流电阻器数量
      6. 5.2.6 死区时间配置
      7. 5.2.7 模拟输入配置
      8. 5.2.8 PWM 输出配置
  7. 6 电机识别和状态图
    1. 6.1  概述
    2. 6.2  InstaSPIN™ 电机识别
    3. 6.3  电机识别过程概述
      1. 6.3.1 控制器 (CTRL) 状态机
      2. 6.3.2 估算器 (EST) 状态机
      3. 6.3.3 控制器 (CTRL) 和估算器 (EST) 状态机的相关性
    4. 6.4  PMSM 和 ACIM 识别过程的差别
    5. 6.5  必要条件
      1. 6.5.1 机械必要条件
        1. 6.5.1.1 电机连接
        2. 6.5.1.2 相序
        3. 6.5.1.3 最小机械负载
      2. 6.5.2 硬件必要条件
      3. 6.5.3 软件必要条件
      4. 6.5.4 PMSM 电机识别的软件配置
        1. 6.5.4.1 电机类型
        2. 6.5.4.2 极对数
        3. 6.5.4.3 Rhf 和 Lhf 频率
        4. 6.5.4.4 Rs 电流
        5. 6.5.4.5 Ls 电流
        6. 6.5.4.6 Ls 和磁通频率
      5. 6.5.5 ACIM 电机识别的软件配置
        1. 6.5.5.1 电机类型
        2. 6.5.5.2 极对数
        3. 6.5.5.3 Rhf 和 Lhf 频率
        4. 6.5.5.4 额定磁通
        5. 6.5.5.5 Rs 电流
        6. 6.5.5.6 IdRated、Ls 和 Rr 频率
    6. 6.6  PMSM 电机完全识别
      1. 6.6.1  CTRL_State_Idle 和 EST_State_Idle
      2. 6.6.2  CTRL_State_OffLine 和 EST_State_Idle（硬件偏移已校准）
      3. 6.6.3  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RoverL
        1. 6.6.3.1 RoverL 状态下注入电流的幅值
        2. 6.6.3.2 RoverL 状态下注入电流的频率
        3. 6.6.3.3 RoverL 状态下的测量时间
        4. 6.6.3.4 RoverL 识别期间的电流控制器稳定性故障排除
        5. 6.6.3.5 调节高速电机产生的电流控制器增益
      4. 6.6.4  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_Rs
        1. 6.6.4.1 Rs 识别期间的电流控制器稳定性故障排除
      5. 6.6.5  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RampUp
        1. 6.6.5.1 斜升电流幅值
          1. 6.6.5.1.1 斜升期间的电机转轴停转故障排除
        2. 6.6.5.2 斜升时间和加速度
          1. 6.6.5.2.1 平滑斜坡的电机转轴故障排除
        3. 6.6.5.3 PMSM 最终斜升速度
      6. 6.6.6  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RatedFlux
        1. 6.6.6.1 电流斜降
        2. 6.6.6.2 总测量时间
        3. 6.6.6.3 磁通测量故障排除
      7. 6.6.7  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_Ls
        1. 6.6.7.1 斜升电流
        2. 6.6.7.2 Ls 识别故障排除
        3. 6.6.7.3 Ls_d 和 Ls_q（定子直流电感和定子正交电感）
      8. 6.6.8  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RampDown
      9. 6.6.9  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_MotorIdentified
      10. 6.6.10 CTRL_State_Idle 和 EST_State_Idle
    7. 6.7  ACIM 电机完全识别
      1. 6.7.1  CTRL_State_Idle 和 EST_State_Idle
      2. 6.7.2  CTRL_State_OffLine 和 EST_State_Idle
      3. 6.7.3  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RoverL
      4. 6.7.4  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_Rs
      5. 6.7.5  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RampUp
        1. 6.7.5.1 ACIM 最终斜升速度
      6. 6.7.6  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_IdRated
        1. 6.7.6.1 减少振荡以改善 Id 额定电流测量
        2. 6.7.6.2 读取 Id 额定电流最终值
      7. 6.7.7  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RatedFlux
        1. 6.7.7.1 磁通测量故障排除
      8. 6.7.8  CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RampDown
      9. 6.7.9  CTRL_State_Idle 和 EST_State_LockRotor
        1. 6.7.9.1 锁定转子测试故障排除
      10. 6.7.10 CTRL_State_OnLine 和 EST_State_Ls
      11. 6.7.11 CTRL_State_OnLine 和 EST_State_Rr
      12. 6.7.12 CTRL_State_OnLine 和 EST_State_RampDown
      13. 6.7.13 CTRL_State_OnLine 和 EST_State_MotorIdentified
      14. 6.7.14 CTRL_State_Idle 和 EST_State_Idle
    8. 6.8  PMSM 和 ACIM 电机识别重校准
      1. 6.8.1 完全识别后的 PMSM 和 ACIM 电机重校准
        1. 6.8.1.1 启动阶段注意事项
        2. 6.8.1.2 CTRL_State_Idle 和 EST_State_Idle
        3. 6.8.1.3 CTRL_State_OffLine 和 EST_State_Idle
        4. 6.8.1.4 CTRL_State_OnLine 和 EST_State_Rs
          1. 6.8.1.4.1 管理 Rs 重校准所需的时间
          2. 6.8.1.4.2 Rs 重校准的软件配置
        5. 6.8.1.5 CTRL_State_OnLine 和 EST_State_OnLine
          1. 6.8.1.5.1 从 CTRL 在线状态和 EST Rs 状态转换到在线状态
          2. 6.8.1.5.2 从（CTRL 空闲状态或 CTRL 离线状态）和 EST 空闲状态转换到在线状态
        6. 6.8.1.6 CTRL_State_Idle 和 EST_State_Idle
      2. 6.8.2 使用 user.h 中的参数后的 PMSM 和 ACIM 电机重校准
    9. 6.9  在 user.h 中设置 PMSM 电机参数
      1. 6.9.1 从 PMSM 数据表中获取参数
        1. 6.9.1.1 极对数
        2. 6.9.1.2 定子电阻 (Rs)
        3. 6.9.1.3 定子电感（Ls_d 和 Ls_q）
        4. 6.9.1.4 额定磁通 (ψ)
    10. 6.10 电机识别故障排除
      1. 6.10.1 PMSM 电机识别故障排除
        1. 6.10.1.1 在负载无法断开时识别 PMSM 电机
        2. 6.10.1.2 电机能否在连接负载的情况下旋转？
        3. 6.10.1.3 运行电机识别的前三个步骤
        4. 6.10.1.4 通过 user.h 中的电机参数运行
        5. 6.10.1.5 斜升期间的电机转轴停转故障排除
        6. 6.10.1.6 平滑斜坡的电机转轴故障排除
        7. 6.10.1.7 磁通测量故障排除
        8. 6.10.1.8 Ls 识别故障排除
          1. 6.10.1.8.1 识别低电感 PMSM 电机
            1. 6.10.1.8.1.1 硬件注意事项
            2. 6.10.1.8.1.2 软件注意事项
          2. 6.10.1.8.2 识别凸极 PMSM 电机的电感
            1. 6.10.1.8.2.1 硬件注意事项
            2. 6.10.1.8.2.2 软件注意事项
        9. 6.10.1.9 识别高齿槽转矩 PMSM 电机
      2. 6.10.2 ACIM 电机识别故障排除
        1. 6.10.2.1 磁通测量故障排除
        2. 6.10.2.2 锁定转子测试故障排除
  8. 7 惯性识别
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 InstaSPIN-MOTION™ 惯性识别
    3. 7.3 惯性识别过程概述
    4. 7.4 SpinTAC™ 速度识别的软件配置
      1. 7.4.1 包括头文件
      2. 7.4.2 声明全局变量
      3. 7.4.3 初始化配置变量
      4. 7.4.4 调用 SpinTAC™ 速度识别
    5. 7.5 惯性识别故障排除
      1. 7.5.1 ERR_ID
      2. 7.5.2 2003 错误
      3. 7.5.3 2004 错误
        1. 7.5.3.1 电机持续转动
        2. 7.5.3.2 电机初始未转动
      4. 7.5.4 2006 错误
    6. 7.6 不易识别惯性的应用
      1. 7.6.1 自动泵（齿槽力大/摩擦力大）
      2. 7.6.2 直接驱动型洗衣机（额定转速低且反电势大）
      3. 7.6.3 压缩机（启动电流大）
  9. 8 MCU 注意事项
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 支持 InstaSPIN 的器件
      1. 8.2.1 softwareUpdate1p6() - 用户代码中所需的函数
    3. 8.3 ROM 和用户内存概述
      1. 8.3.1 ROM 中的 InstaSPIN-FOC™ 完全执行
        1. 8.3.1.1 从 ROM 和 RAM 中执行
        2. 8.3.1.2 从 ROM 和闪存中执行
      2. 8.3.2 ROM 中的 InstaSPIN-FOC™ 最小实现
        1. 8.3.2.1 从 ROM 和 RAM 中执行
        2. 8.3.2.2 从 ROM 和闪存中执行
      3. 8.3.3 ROM 中的 InstaSPIN-MOTION™
        1. 8.3.3.1 在主中断内执行 InstaSPIN™-MOTION
        2. 8.3.3.2 从 RAM 中执行库
        3. 8.3.3.3 从闪存中执行库
    4. 8.4 关于 CPU 负载和内存占用量测量的详细信息
      1. 8.4.1 CPU 利用率测量详情
      2. 8.4.2 内存分配测量详情
      3. 8.4.3 在 ROM 中构建 IQmath
      4. 8.4.4 堆栈利用率测量详情
      5. 8.4.5 InstaSPIN™ 主中断
      6. 8.4.6 时钟速率
    5. 8.5 内存占用量
      1. 8.5.1 器件内存映射
        1. 8.5.1.1 F2806xF 和 F2806xM 器件
        2. 8.5.1.2 F2805xF 和 F2805xM 器件
        3. 8.5.1.3 F2802xF 器件
      2. 8.5.2 InstaSPIN™ 内存占用量
        1. 8.5.2.1 F2806xF 和 F2805xF 器件
        2. 8.5.2.2 F2802xF 器件
        3. 8.5.2.3 F2806xM 和 F2805xM 器件
      3. 8.5.3 内存等待状态
        1. 8.5.3.1 F2806xF/M 器件
        2. 8.5.3.2 F2805xF/M 器件
        3. 8.5.3.3 F2802xF 器件
      4. 8.5.4 用于仅 RAM 执行的所需闪存配置
      5. 8.5.5 只执行内存的调试 (IDE)
    6. 8.6 CPU 负载
      1. 8.6.1 F2806xF 器件
        1. 8.6.1.1 CPU 周期数
          1. 8.6.1.1.1 RAM 中的用户代码
            1. 8.6.1.1.1.1 完全执行
            2. 8.6.1.1.1.2 最小执行
          2. 8.6.1.1.2 闪存中的用户代码
            1. 8.6.1.1.2.1 完全执行
            2. 8.6.1.1.2.2 最小执行
        2. 8.6.1.2 PWM = 10kHz 时的 CPU 负载
        3. 8.6.1.3 PWM = 20kHz 时的 CPU 负载
        4. 8.6.1.4 CPU 负载示例
          1. 8.6.1.4.1 F2806xF 器件示例 1
          2. 8.6.1.4.2 F2806xF 器件示例 2
      2. 8.6.2 F2806xM 器件
        1. 8.6.2.1 CPU 周期数
          1. 8.6.2.1.1 RAM 执行 - SpinTAC™ 库和用户代码
          2. 8.6.2.1.2 闪存执行 - SpinTAC™ 库和用户代码
        2. 8.6.2.2 CPU 负载示例
          1. 8.6.2.2.1 F2806xM 器件示例 1
          2. 8.6.2.2.2 F2806xM 器件示例 2
          3. 8.6.2.2.3 F2806xM 器件示例 3
          4. 8.6.2.2.4 F2806xM 器件示例 4（SpinTAC™ 位置）
      3. 8.6.3 F805xF 器件
        1. 8.6.3.1 CPU 周期数
        2. 8.6.3.2 PWM = 10kHz 时的 CPU 负载
        3. 8.6.3.3 PWM = 20kHz 时的 CPU 负载
      4. 8.6.4 F2805xM 器件
        1. 8.6.4.1 CPU 周期数
          1. 8.6.4.1.1 闪存执行 - SpinTAC™ 库和用户代码
      5. 8.6.5 F2802xF 器件
        1. 8.6.5.1 CPU 周期数
        2. 8.6.5.2 PWM = 10kHz 时的 CPU 负载
        3. 8.6.5.3 PWM = 20kHz 时的 CPU 负载
    7. 8.7 数字和模拟引脚
      1. 8.7.1 引脚利用率
      2. 8.7.2 F2805x 模拟前端 (AFE)
        1. 8.7.2.1 AFE 模块注意事项
        2. 8.7.2.2 电流信号传输
        3. 8.7.2.3 基准电压连接
        4. 8.7.2.4 电压信号传输
  10. 9 实时结构
    1. 9.1 InstaSPIN™ 软件执行时钟树
    2. 9.2 用于实时调度的软件抽取
      1. 9.2.1 USER_NUM_ISR_TICKS_PER_CTRL_TICK
      2. 9.2.2 USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_CURRENT_TICK
      3. 9.2.3 USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_EST_TICK
      4. 9.2.4 实例
      5. 9.2.5 USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_SPEED_TICK
      6. 9.2.6 USER_NUM_CTRL_TICKS_PER_TRAJ_TICK
    3. 9.3 硬件抽取
  11. 10管理启动时间
    1. 10.1 同时启用偏移和 Rs 重校准功能的启动
    2. 10.2 仅启用偏移重校准时的启动
    3. 10.3 启用 Rs 重校准时的启动
    4. 10.4 不启用任何重校准时的启动
    5. 10.5 忽略惯性估算
  12. 11调整稳压器
    1. 11.1 PI 控制器简介
    2. 11.2 电流控制器的 PI 设计
    3. 11.3 速度控制器的 PI 设计
    4. 11.4 根据稳定性和带宽计算 PI 增益
    5. 11.5 根据阻尼因子计算速度和电流 PI 增益
    6. 11.6 向速度环路添加极点时的考量
    7. 11.7 速度 PI 控制器注意事项：电流限制、钳位和惯性
    8. 11.8 为 FOC 系统设计 PI 控制器时的注意事项
      1. 11.8.1 电机类型间的 FOC 差异
      2. 11.8.2 Q 轴与 D 轴间的耦合
    9. 11.9 采样和数字系统考量
      1. 11.9.1 积分增益中的采样周期考量
      2. 11.9.2 数字格式考量
      3. 11.9.3 PI 系数换算考量
  13. 12InstaSPIN-MOTION™ 控制器
    1. 12.1 概述
    2. 12.2 稳定性
      1. 12.2.1 稳定性量化分析
        1. 12.2.1.1 SpinTAC™ 速度控制稳定性
        2. 12.2.1.2 SpinTAC™ 位置控制稳定性
      2. 12.2.2 性能
        1. 12.2.2.1 频域分析
        2. 12.2.2.2 时域分析
      3. 12.2.3 稳定性和性能之间的权衡
      4. 12.2.4 调整 SpinTAC™ 控制器
        1. 12.2.4.1 注意事项
        2. 12.2.4.2 调整 InstaSPIN™-MOTION 控制器
    3. 12.3 SpinTAC™ 速度控制的软件配置
      1. 12.3.1 包括头文件
      2. 12.3.2 声明全局结构
      3. 12.3.3 初始化配置变量
      4. 12.3.4 调用 SpinTAC™ 速度控制
      5. 12.3.5 SpinTAC™ 速度控制故障排除
        1. 12.3.5.1 ERR_ID
    4. 12.4 速度控制中的最优性能
      1. 12.4.1 简介
      2. 12.4.2 比较速度控制器
      3. 12.4.3 抗扰
      4. 12.4.4 系统配置跟踪
      5. 12.4.5 InstaSPIN-MOTION™ 速度控制优势
        1. 12.4.5.1 单个参数调整
        2. 12.4.5.2 抗扰测试
        3. 12.4.5.3 前馈
        4. 12.4.5.4 无积分器饱和
        5. 12.4.5.5 最小启动过冲
        6. 12.4.5.6 结论
    5. 12.5 SpinTAC™ 位置控制的软件配置
      1. 12.5.1 包括头文件
      2. 12.5.2 声明全局结构
      3. 12.5.3 初始化配置变量
      4. 12.5.4 调用 SpinTAC™ 位置控制
      5. 12.5.5 SpinTAC™ 位置控制故障排除
        1. 12.5.5.1 ERR_ID
    6. 12.6 位置控制中的出色性能
      1. 12.6.1 简介
      2. 12.6.2 比较位置控制器
      3. 12.6.3 抗扰
      4. 12.6.4 系统配置跟踪
      5. 12.6.5 InstaSPIN-MOTION™ 位置控制优势
        1. 12.6.5.1 单个参数调整
        2. 12.6.5.2 抗扰
        3. 12.6.5.3 前馈
        4. 12.6.5.4 低速运行和平滑启动
        5. 12.6.5.5 最小阶跃响应稳定时间
        6. 12.6.5.6 结论
  14. 13轨迹规划
    1. 13.1 生成 InstaSPIN-MOTION™ 系统配置
      1. 13.1.1 急动对系统性能的影响
    2. 13.2 SpinTAC™ 速度移动的软件配置
      1. 13.2.1 包括头文件
      2. 13.2.2 声明全局结构
      3. 13.2.3 初始化配置变量
      4. 13.2.4 调用 SpinTAC™ 速度移动
      5. 13.2.5 SpinTAC™ 速度移动故障排除
        1. 13.2.5.1 ERR_ID
    3. 13.3 SpinTAC™ 位置移动的软件配置
      1. 13.3.1 包括头文件
      2. 13.3.2 声明全局结构
      3. 13.3.3 初始化配置变量
      4. 13.3.4 调用 SpinTAC™ 位置移动
      5. 13.3.5 SpinTAC™ 位置移动疑难解答
        1. 13.3.5.1 位置系统配置限制
        2. 13.3.5.2 ERR_ID
    4. 13.4 InstaSPIN-MOTION™ 序列计划
      1. 13.4.1 SpinTAC™ 速度规划元素
        1. 13.4.1.1 状态
        2. 13.4.1.2 转换
        3. 13.4.1.3 工作条件
        4. 13.4.1.4 变量
        5. 13.4.1.5 操作
      2. 13.4.2 SpinTAC™ 速度规划元素限制
        1. 13.4.2.1 确定 SpinTAC™ 速度规划配置数组大小的示例
      3. 13.4.3 SpinTAC™ 速度规划示例：洗衣机搅动
      4. 13.4.4 SpinTAC™ 速度规划示例：车库门
      5. 13.4.5 SpinTAC™ 速度规划示例：洗衣机
      6. 13.4.6 SpinTAC™ 位置规划示例：售货机
    5. 13.5 SpinTAC™ 速度规划的软件配置
      1. 13.5.1 包括头文件
      2. 13.5.2 定义配置数组的大小
      3. 13.5.3 声明全局结构
      4. 13.5.4 初始化配置变量
      5. 13.5.5 调用 SpinTAC™ 速度规划
      6. 13.5.6 调用 SpinTAC™ 速度规划节拍
      7. 13.5.7 根据 SpinTAC™ 速度移动状态更新 SpinTAC™ 速度规划
    6. 13.6 SpinTAC™ 速度规划疑难解答
      1. 13.6.1 ERR_ID
      2. 13.6.2 配置错误
    7. 13.7 SpinTAC™ 位置规划的软件配置
      1. 13.7.1 包括头文件
      2. 13.7.2 定义配置数组的大小
      3. 13.7.3 声明全局结构
      4. 13.7.4 初始化配置变量
      5. 13.7.5 调用 SpinTAC™ 位置规划
      6. 13.7.6 调用 SpinTAC™ 位置规划节拍
      7. 13.7.7 根据 SpinTAC™ 位置移动状态更新 SpinTAC™ 位置规划
    8. 13.8 SpinTAC™ 位置计划故障排除
      1. 13.8.1 ERR_ID
      2. 13.8.2 配置错误
    9. 13.9 结论
  15. 14管理启动、低速和换向时的满负载
    1. 14.1 概述
    2. 14.2 满载低速运行
      1. 14.2.1 满载低速运行时的考量
        1. 14.2.1.1 启用偏移重校准
        2. 14.2.1.2 启用定子 Rs 重校准
        3. 14.2.1.3 禁用强制角
        4. 14.2.1.4 调整速度控制器以避免电机停转
        5. 14.2.1.5 调整电压反馈电路
      2. 14.2.2 瞬时满载低速运行示例
        1. 14.2.2.1 4Hz，无负载至满载瞬态
        2. 14.2.2.2 2Hz，无负载至满载瞬态
    3. 14.3 满载换向
      1. 14.3.1 满载低速运行时的换向考量
      2. 14.3.2 满载低速运行时的换向示例
        1. 14.3.2.1 满载情况下从 -4 至 +4Hz
        2. 14.3.2.2 满载情况下从 -2 至 +2 Hz
    4. 14.4 满载电机启动
      1. 14.4.1 满载电机启动的考量
        1. 14.4.1.1 启用强制角
      2. 14.4.2 满载电机启动示例
        1. 14.4.2.1 满载情况下从静止至 4Hz
        2. 14.4.2.2 满载情况下从静止至 2Hz
    5. 14.5 满载从静止状态快速加速
      1. 14.5.1 无需电机对准时满载最快速度启动电机的考量
        1. 14.5.1.1 加载有效偏移并禁用偏移重校准
        2. 14.5.1.2 加载有效 Rs 并禁用 Rs 重校准
        3. 14.5.1.3 无需电机对准时满载最快速度启动电机的示例
      2. 14.5.2 需要电机对准时满载最快速度启动电机的考量
        1. 14.5.2.1 最大化电流斜率
        2. 14.5.2.2 需要电机对准时满载最快速度启动电机的示例
    6. 14.6 过载和电机过热
      1. 14.6.1 过载和电机过热的考量
      2. 14.6.2 过载和电机过热示例
    7. 14.7 InstaSPIN-MOTION™ 和低速运行的考量
  16. 15Rs 在线重校准
    1. 15.1  概要
    2. 15.2  电阻与温度之间的关系
    3. 15.3  低速运行（包括启动）时所需的 Rs 准确值
    4. 15.4  Rs 在线重校准介绍
    5. 15.5  Rs 在线重校准与 Rs 离线重校准
    6. 15.6  启用 Rs 在线重校准
    7. 15.7  禁用 Rs 在线重校准
    8. 15.8  修改 Rs 在线参数
      1. 15.8.1 调整注入电流幅度
      2. 15.8.2 调整慢速转角
      3. 15.8.3 调整 Rs 在线值递增和递减的增量
      4. 15.8.4 调整滤波器参数
    9. 15.9  监控 Rs 在线电阻值
      1. 15.9.1 Rs 在线浮点值
      2. 15.9.2 Rs 在线定点值
    10. 15.10 使用 Rs 在线特性作为温度传感器
    11. 15.11 Rs 在线特性相关状态框图（CTRL 和 EST）
  17. 16PowerWarp™
    1. 16.1 概述
    2. 16.2 启用 PowerWarp™ 软件
    3. 16.3 PowerWarp™ 电流斜率
    4. 16.4 实例
    5. 16.5 案例研究
  18. 17分流电流测量
    1. 17.1 简介
    2. 17.2 信号
    3. 17.3 1 分流
    4. 17.4 2 分流
    5. 17.5 3 分流
    6. 17.6 开发套件
      1. 17.6.1 DRV8312 套件
      2. 17.6.2 DRV8301 套件
    7. 17.7 结论
  19. 18传感系统
    1. 18.1 正交编码器的硬件配置
      1. 18.1.1 引脚用量
    2. 18.2 正交编码器的软件配置
      1. 18.2.1 针对 EQEP 操作配置电机
      2. 18.2.2 初始化 EQEP 句柄
      3. 18.2.3 设置数字 IO 以连接 QEP 外设
      4. 18.2.4 启用 eQEP 时钟
      5. 18.2.5 初始化 ENC 模块
      6. 18.2.6 设置 ENC 模块
      7. 18.2.7 调用 eQEP 函数
      8. 18.2.8 为 FOC 提供 eQEP 角度
    3. 18.3 InstaSPIN-MOTION™ 位置转换
      1. 18.3.1 SpinTAC™ 位置转换的软件配置
        1. 18.3.1.1 包括头文件
        2. 18.3.1.2 声明全局结构
        3. 18.3.1.3 初始化配置变量
        4. 18.3.1.4 调用 SpinTAC™ 位置转换
      2. 18.3.2 SpinTAC™ 位置转换疑难解答
        1. 18.3.2.1 ERR_ID
  20.   A 术语和缩略词定义
  21.   B 修订历史记录

11.5 根据阻尼因子计算速度和电流 PI 增益

到目前为止，我们在这几节中讨论了如何简化级联速度控制器设计，即从四个 PI 系数简化为两个“系统”参数。其中一个参数是电流控制器带宽。另一个是阻尼因子 (δ)。阻尼因子是代表系统稳定性与系统带宽之间权衡的一个数字。请记住，我们只考虑仅含扭矩和惯性组件（即，无扭转谐振或粘滞阻尼）的负载。接下来我们进一步讨论时域和频域中的阻尼因子。

图 12-8 显示了电流控制器带宽随意设置为 100Hz 时系统的开环幅度和相位响应。由于电流带宽值的作用只是为频率轴提供参考点，因此其数值并不重要。但无论电流带宽是多少，曲线形状都不会改变。阻尼因子在 1.5 至 70 范围内扫描，分为 8 个离散段，以显示如何对系统响应产生影响。值为 1.0 时所对应的条件是：开环增益截距为 0dB 且刚好在电流控制器带宽的频率处。这会导致在该频率处极点/零点消除且相位裕度为零。很明显，相位裕度为零对系统来说并不是件好事情。

GUID-E0713071-B460-49D2-8A45-D1E30DB2BD2B-low.png图 11-8 速度控制器开环幅度和相位响应是 δ 的函数

阻尼因子方程的一个目标是在给定带宽条件下获得最大稳定性。对于上图中的某个频率，当开环相位曲线中的相位裕度峰值达到自身最大值时，开环增益曲线恰好通过 0db。随着稳定性因子增加，最终会在信号相移接近 -90 度时达到下降点。但是，增益裕度会继续增加，其结果是大幅降低系统响应速度。

图 12-9 显示了速度环路的闭环幅度响应，仍假设电流控制器带宽为 100Hz。与开环响应一样，实际电流控制器带宽与曲线形状不相关，其作用只是为曲线提供特定的频率参考点。

GUID-4FED60D4-AE3B-4439-9212-F147EF871C6A-low.png图 11-9 速度控制器闭环带宽为 δ 的函数

速度闭环响应的 -3dB 截止点与电流控制器极点之间所需的频率分离程度可在显示各个阻尼因子值的图底部清楚地看到。随着阻尼因子趋于一致，速度环路中的复极点将接近所需频率阶跃响应阻尼振铃。这一点可能在图 12-10 中能更好地体现出来，图中显示了系统对各个阻尼因子值的标准化阶跃响应。由于过冲数量过大，因此通常不接受 2 以下的值。对于范围的上限，通常不接受远大于 30 的值，同样是因为过冲数量过大。不能接受 30 以上的值还有一个原因是上升时间和稳定时间过长，如阶跃响应曲线所示。通常将 2 至 30 的值设定为目标值。

GUID-148D9B17-2870-4441-AF1F-141D12BA17D0-low.gif图 11-10 速度控制器阶跃响应为 δ 的函数

如果选取的是可以接受的最小阻尼因子值，但对系统响应时间仍不满意，那么应采取哪些方法？最好的方法就是增加电流环路带宽。但是这样会遇到一个问题，由于需要先确定电流环路带宽，然后才能确定给定阻尼因子条件下的速度环路带宽，因此需要反复尝试。但是我们可以利用这样一个事实，即可将此处显示的频率曲线标准化为与电流环路带宽有关而与频率无关。即，如果您的电机控制系统与本节中所讨论的系统类似，则无论实际参数值为何，您都能够得到类似的频率曲线（以及瞬态阶跃曲线），而不同之处仅在于频率范围（和时间范围）。因此，我们可以利用这一事实制定一种方法，将设计过程中所需的重复次数减到最少，同时将将电流环路带宽设置为速度环路带宽的函数：

  • 选择所需的速度环路频率响应（-3dB 截止频率）(BWs)。
  • 通过图 12-10 中曲线的形状确定能够产生令人满意的速度环路响应时间的阻尼因子最小值。我们发现可以选择稍微过冲所需值的阻尼因子，这是因为最后积分器钳位会将过冲部分消除。这时，频率范围与时间轴无关。
  • 使用以下公式（通过曲线拟合分析获得）计算支持设计要求所需的电流环路带宽：
Equation61. GUID-F192D90E-A555-42C7-9E6A-3EF67E2741EC-low.gif

其中：

  • BWc 是电流控制器带宽
  • GUID-6D5B57E6-F2FE-40D8-A092-23FD5C2554A6-low.gif = 电流环路 PI 系数之一
  • L = 电机电感
  • BWs 是速度控制器带宽
  • δ 是阻尼因子。

继续按照本节之前讨论的方法计算四个 PI 系数。

示例

Anaheim Automation 24V 永磁同步电机具有以下特性：

  • Rs = 0.4Ω
  • Ls = 0.6mH
  • 反电势 = 0.0054V-s/rad（相对于中性点的峰值电压相位，在 SI 系统中也等于以韦伯为单位的磁通）
  • 惯性 = 2E-4 kg-m2
  • 转子极数 = 8

所需速度带宽 = 800rad/s，阻尼因子 (δ) 为 4。确定支持速度环路带宽所需的电流环路带宽，然后计算四个 PI 系数。

解决方案

所需电流带宽可直接通过Equation61 确定：

Equation62. GUID-6E3EC229-909D-41EF-A9A8-4338DEE1FBA8-low.gif

根据Equation62，我们可得出

Equation63. GUID-2BBC93DD-AAB8-4431-B4EB-B0DD1161D8CE-low.gif

可以得到

Equation64. GUID-9129F42C-37DE-48D0-AC7D-6B086A1806F9-low.gif

也可以得到

Equation65. GUID-264B38AF-BD2E-42EB-909E-17D0AB276346-low.gif

最后可以得到

Equation66. GUID-99104D05-60CE-4BB7-9068-A63D8A8F1F9D-low.gif

和

Equation67. GUID-5D930FA5-3E24-4906-AB89-9E25DA7555E7-low.gif

本例中模拟得到的速度瞬态阶跃响应结果如图 12-11 所示，其中时间轴已根据此设计示例进行了适当地缩放。

GUID-8A3925C0-7747-485E-9624-C204E0DB8026-low.png图 11-11 以上示例中的速度控制器设计模拟阶跃响应

到目前为止，我们的分析假设速度环路中仅有三个极点，两个位于 s = 0 处，一个与电流控制器相关。但如果存在其他极点怎么办？例如，在许多系统中速度反馈信号通常由低通滤波器控制。那么它是如何影响调整过程的呢？这将在下一节中进行介绍。