ZHCUBZ5 用户指南 | 德州仪器 TI.com.cn

ZHCUBZ5A September 2021 – April 2024

3.5.2.3 运行代码

为适当的电源加电，并逐渐增加电源的输出电压以获得适当的直流母线电压。
如果使用图形工具，则实验 2 使用与实验 1 相同的图形配置和参数来监控 2 个相电流。
通过点击按钮来运行工程，或点击“Debug”选项卡中的 Run → Resume。systemVars.flagEnableSystem 应在固定时间后设为 1，这意味着已完成偏移校准。故障标志 motorVars_M1.faultMtrUse.all 应等于 0。如果情况并非如此，用户应按照节 3.5.1.3 中所述仔细检查实验 1 中的电流和电压检测电路。
要验证电机逆变器的电流和电压检测电路，请在“Expressions”窗口中将变量 motorVars_M1.flagEnableRunAndIdentify 设置为 1，如图 3-33 所示。电机将以电压/频率 (v/f) 开环运行。如果电机旋转不平稳，请根据电机规格调整 user_mtr1.h 文件中的 v/f 曲线参数，如下所示。有关调整 v/f 曲线参数的更多详细信息，请参阅7.a。注意：修改这些参数将需要重新编译工程。有关在调试模式下重新编译工程的更多信息，请参阅14 的步骤 14。
```
#define USER_MOTOR1_FREQ_LOW_HZ            (5.0)            // Hz
#define USER_MOTOR1_FREQ_HIGH_HZ           (400.0)          // Hz
#define USER_MOTOR1_VOLT_MIN_V             (1.0)            // Volt
#define USER_MOTOR1_VOLT_MAX_V             (24.0)           // Volt
```
motorVars_M1.speedRef_Hz 变量用于设置电机的速度基准。在“Expressions”窗口中检查 motorVars_M1.speed_Hz 变量的值，以保持电机转速 (motorVars_M1speed_Hz) 接近于基准速度 (motorVars_M1.speedRef_Hz)，如图 3-33 所示。

在此构建级别中，需要验证电流检测、电压检测、转子角度估算器和发生器。这可以使用 PWMDAC 或 DAC128S 模块并借助示波器来完成，如节 3.4.2 或节 3.4.3 所述。此外，DATALOG 模块可用于查看这些感应波形。有关使用 DATALOG 查看电流、电压和角度信号的更多信息，请参阅步骤 7。如果使用 DAC128S 模块，请配置 dac128s.ptrdata[] 输入，使其与以下每个子部分中显示的代码相对应。要进行代码修改，可以取消注释用于 DAC128S 初始化的相应代码部分，并注释掉该小节中不需要的 DAC128S 初始化的其余部分。在修改代码以与每个小节相对应后，需要重新编译工程。有关在调试模式下重新编译工程的更多信息，请参阅14 的步骤 14。

要监控的第一组参数是相电流。为此，需要对如下所示的代码部分取消注释，代码部分用于将 dac128s 指针数据设置为 3 个相电流以及角度估算器变量。此代码位于 sys_main.c 文件中。预期电流波形应与图 3-35中示波器上显示的波形类似。在 DAC128S 输出上测量的电流波形应该几乎与电流探头捕获的相应相电流波形相同。如果是这种情况，则表示电流检测电路适用于电机控制。如果情况并非如此，则可能需要调整 user_mtr1.h 文件中的 v/f 参数，如7.a中所述。

dac128s.ptrData[0] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[0];     // CH_A
dac128s.ptrData[1] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[1];     // CH_B
dac128s.ptrData[2] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[2];     // CH_C
dac128s.ptrData[3] = &motorVars_M1.angleGen_rad;             // CH_D
dac128s.ptrData[4] = &motorVars_M1.angleEST_rad;                // CH_E, N/A
dac128s.ptrData[5] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[0];        // CH_F, N/A
dac128s.ptrData[6] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[1];        // CH_G, N/A
dac128s.ptrData[7] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[2];        // CH_H, N/A

dac128s.gain[0] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A;
dac128s.gain[1] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A;
dac128s.gain[2] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A;
dac128s.gain[3] = 4096.0f / MATH_TWO_PI;
dac128s.gain[4] = 4096.0f / MATH_TWO_PI;                           // NA
dac128s.gain[5] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V; // N/A
dac128s.gain[6] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V; // N/A
dac128s.gain[7] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V; // N/A
... ...
dac128s.offset[0] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); 
dac128s.offset[1] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[2] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[3] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[4] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[5] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[6] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[7] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A

要监控的第二组参数是相电压。为此，对于将 dac128s 指针数据设置为指向相电压的代码部分，应取消注释，如下所示。此代码位于 sys_main.c 文件中。DAC128S 模块的相电压检测的输出波形形状应与图 3-36 或图 3-37 中所示的图像类似。如果是这种情况，则表示电压检测电路按预期工作。请注意，振幅会随电源电压和使用的电机而变化，但波形的形状应该是相同的。请注意相位波形根据所使用的 SVM 模式而存在的差异。对于通用 SVM 模式，波形的上峰和下峰有电压骤降；而对于最小 SVM 模式，电压骤降仅出现在上峰，但在下峰保持平缓。要更改 SVM 模式，请从“Expressions”窗口中的 motorVars_M1.svmMode 枚举中选择 SVM_COM_C 或 SVM_MIN_C。

dac128s.ptrData[0] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[0];     // CH_A
dac128s.ptrData[1] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[1];     // CH_B
dac128s.ptrData[2] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[2];     // CH_C
dac128s.ptrData[3] = &motorVars_M1.angleGen_rad;             // CH_D
dac128s.ptrData[4] = &motorVars_M1.angleEST_rad;                // CH_E, N/A
dac128s.ptrData[5] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[0];        // CH_F, N/A
dac128s.ptrData[6] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[1];        // CH_G, N/A
dac128s.ptrData[7] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[2];        // CH_H, N/A

dac128s.gain[0] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V;
dac128s.gain[1] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V;
dac128s.gain[2] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V;
dac128s.gain[3] = 4096.0f / MATH_TWO_PI;
dac128s.gain[4] = 4096.0f / MATH_TWO_PI;                             // N/A
dac128s.gain[5] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A; // N/A
dac128s.gain[6] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A; // N/A
dac128s.gain[7] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A; // N/A
... ...
dac128s.offset[0] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[1] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[2] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[3] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[4] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[5] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[6] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[7] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A

要监控的第三组参数是角度发生器和角度估算器参数。为此，对于将 dac128s 指针数据设置为指向相应变量的代码部分，应取消注释，如下所示。此代码位于 sys_main.c 文件中。角度发生器和估算器波形的角度应与图 3-38中所示的示波器波形相似。请注意，力角发生器的角度与 FAST 或 eSMO 估算器的估算转子角度非常相似。这表示 FAST 或 eSMO 估算器可按预期使用电机参数以及采样电流和电压信号。

dac128s.ptrData[0] = &motorVars_M1.angleGen_rad;            // CH_A
dac128s.ptrData[1] = &motorVars_M1.angleEST_rad;            // CH_B
dac128s.ptrData[2] = &motorVars_M1.anglePLL_rad;            // CH_C
dac128s.ptrData[3] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[0];    // CH_D
dac128s.ptrData[4] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[0];        // CH_E, N/A
dac128s.ptrData[5] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[1];        // CH_F, N/A
dac128s.ptrData[6] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[2];        // CH_G, N/A
dac128s.ptrData[7] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[1];        // CH_H, N/A

dac128s.gain[0] = 4096.0f / MATH_TWO_PI;
dac128s.gain[1] = 4096.0f / MATH_TWO_PI;
dac128s.gain[2] = 4096.0f / MATH_TWO_PI;
dac128s.gain[3] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A;
dac128s.gain[4] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V; // N/A
dac128s.gain[5] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A; // N/A
dac128s.gain[6] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A; // N/A
dac128s.gain[7] = 2.0f * 4096.0f / USER_M1_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V; // N/A

dac128s.offset[0] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[1] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[2] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[3] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f);
dac128s.offset[4] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[5] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[6] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A
dac128s.offset[7] = (uint16_t)(0.5f * 4096.0f); // N/A

如果将 DATALOG 模块与图形工具配合使用来检查电流检测信号、电压检测信号和角度输出，请按照下述步骤操作。关于 DATALOG 模块的更多信息，请参阅节 3.4.1。注意：在修改代码后，有必要在以下每一步之间重新编译工程。有关在调试模式下重新编译工程的更多信息，请参阅14 的步骤 14。
1. 要使用 DATALOG 模块测试 U 和 V 相电流，必须在 sys_main.c 文件中设置以下代码。
  注：默认情况下，已为构建级别 2 配置此代码。图形工具上显示的相电流采样信号波形如图 3-39 所示。
```
datalogObj->iptr[0] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[0];
datalogObj->iptr[1] = &motorVars_M1.adcData.I_A.value[1];
```
2. 要使用 DATALOG 模块测试 U 相和 V 相的相电压，必须在 sys_main.c 文件中设置以下代码并将其修改为如下所示的代码。图形工具上的相电压采样信号波形如图 3-40 所示。
```
datalogObj->iptr[0] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[0];
datalogObj->iptr[1] = &motorVars_M1.adcData.V_V.value[1];
```
3. 将 DATALOG 模块的四个输入配置为以下代码。图形工具上力角生成器或估算器波形的角度，如图 3-41 中所示。请注意，力角发生器的角度与 FAST 或 eSMO 估算器的估算转子角度非常相似。
```
datalogObj->iptr[0] = &motorVars_M1.angleFOC_rad;
datalogObj->iptr[1] = &motorVars_M1.angleEST_rad;
```
通过减小变量 motorVars_M1.overCurrent_A 的值来验证过流故障保护，过流保护由 CMPSS 模块实现。如果 motorVars_M1.overCurrent_A 设为小于电机相电流实际值的值，则会触发过流故障，PWM 输出会被禁用，motorVars_M1.flagEnableRunAndIdentify 将被设置为 0，motorVars_M1.faultMtrUse.all 将被设置为 0x10 ( 16)，如图 3-34 所示。
将变量 motorVars_M1.flagEnableRunAndIdentify 设为 0 停止运行电机。
完成后，现在可以停止控制器，并终止调试连接。通过首先点击工具栏上的“Halt”按钮或点击 Target → Halt 来完全停止控制器。最后，通过点击或点击 Run → Reset 来重置控制器。
通过点击“Terminate Debug Session” 或点击 Run → Terminate 来关闭 CCS 调试会话。
关闭逆变器套件的电源。