ZHCUCS5A January   2025  – March 2025 MSPM0G3507

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2硬件设置
    1. 2.1  EVM 硬件设置
      1. 2.1.1 EVM 硬件支持
    2. 2.2  IPD 使用的外设配置
    3. 2.3  PWM 输出的引脚配置
    4. 2.4  ADC 电流的引脚配置
    5. 2.5  ADC 电压的引脚配置
    6. 2.6  有关故障的引脚配置
    7. 2.7  GPIO 输出功能的引脚配置
    8. 2.8  SPI 通信的引脚配置
    9. 2.9  UART 通信的引脚配置
    10. 2.10 评估板的外部连接
  6. 3软件设置
  7. 4GUI 设置
    1. 4.1 串行端口配置
    2. 4.2 GUI 主页
    3. 4.3 系统配置
    4. 4.4 寄存器映射
    5. 4.5 电机调优页面
    6. 4.6 配套资料页面
    7. 4.7 加载和保存寄存器配置
  8. 5寄存器映射
    1. 5.1 GUI 中的寄存器映射页面
    2. 5.2 用户控制寄存器（基址 = 0x20200400h）
      1. 5.2.1 速度控制寄存器（偏移 = 0h）[复位 = 00000000h]
      2. 5.2.2 算法调试控制 1 寄存器（偏移 = 4h）[复位 = 00000000h]
      3. 5.2.3 算法调试控制 2 寄存器（偏移 = 8h）[复位 = 00000000h]
      4. 5.2.4 算法调试控制 3 寄存器（偏移 = Ch）[复位 = 00000000h]
      5. 5.2.5 DAC 配置寄存器（偏移 = 10h）[复位 = 00000000h]
    3. 5.3 用户输入寄存器（基址 = 0x20200000h）
      1. 5.3.1  SYSTEM_PARAMETERS（偏移 = 0h）
      2. 5.3.2  ISD_CONFIG 寄存器（偏移 = 3Ch）[复位 = 00000000h]
      3. 5.3.3  MOTOR_STARTUP1 寄存器（偏移 = 40h）[复位 = 00000000h]
      4. 5.3.4  MOTOR_STARTUP2 寄存器（偏移 = 44h）[复位 = 00000000h]
      5. 5.3.5  CLOSED_LOOP1 寄存器（偏移 = 48h）[复位 = 00000000h]
      6. 5.3.6  CLOSED_LOOP2 寄存器（偏移 = 4Ch）[复位 = 00000000h]
      7. 5.3.7  FIELD_CTRL 寄存器（偏移 = 50h）[复位 = 00000000h]
      8. 5.3.8  FAULT_CONFIG1 寄存器（偏移 = 54h）[复位 = 00000000h]
      9. 5.3.9  FAULT_CONFIG2 寄存器（偏移 = 58h）[复位 = 00000000h]
      10. 5.3.10 MISC_ALGO 寄存器（偏移 = 5Ch）[复位 = 00000000h]
      11. 5.3.11 PIN_CONFIG 寄存器（偏移 =60h）[复位 = 00000000h]
      12. 5.3.12 PERI_CONFIG 寄存器（偏移 = 64h）[复位 = 00000000h]
    4. 5.4 用户状态寄存器（基址 = 0x20200430h）
  9. 6基本调优
    1. 6.1 系统配置参数
      1. 6.1.1 从 GUI 配置系统参数
      2. 6.1.2 以毫欧 (mΩ) 为单位的电机电阻
      3. 6.1.3 以微亨 (μH) 为单位的电机电感
      4. 6.1.4 IPMSM 电机的凸极
      5. 6.1.5 电机 BEMF 常数
      6. 6.1.6 基极电压 (V)
      7. 6.1.7 基极电流 (A)
      8. 6.1.8 最大电机频率 (Hz)
      9. 6.1.9 最大电机功率 (W)
    2. 6.2 基本电机旋转的控制配置
      1. 6.2.1 基本电机启动
        1. 6.2.1.1 禁用 ISD
        2. 6.2.1.2 电机启动选项 - 对齐
        3. 6.2.1.3 电机开环斜坡
        4. 6.2.1.4 电机开环调试
      2. 6.2.2 用于在闭环中旋转电机的控制器配置
        1. 6.2.2.1 用于无传感器转子位置检测的 BEMF 估算
          1. 6.2.2.1.1 增强型滑模观测器
          2. 6.2.2.1.2 基于电机模型的有限 BEMF 估算
        2. 6.2.2.2 使用 PLL 的转子位置和转速估算
        3. 6.2.2.3 针对闭环速度控制的 PI 控制器调优
          1. 6.2.2.3.1 电流环路 PI 调优
          2. 6.2.2.3.2 速度控制器调优
        4. 6.2.2.4 测试是否成功启动至闭环
    3. 6.3 故障处理
      1. 6.3.1 异常 BEMF 故障 [ABN_BEMF]
      2. 6.3.2 监控电源电压波动以防止电压越界故障
      3. 6.3.3 无电机故障 [NO_MTR]
  10. 7高级调优
    1. 7.1 控制配置调优
      1. 7.1.1  控制运行模式
        1. 7.1.1.1 闭环速度控制模式
        2. 7.1.1.2 闭环功率控制模式
        3. 7.1.1.3 闭环扭矩控制模式
        4. 7.1.1.4 电压控制模式
      2. 7.1.2  对电机进行初始速度检测，以实现可靠的电机重新同步
      3. 7.1.3  检测反向旋转的单向电机驱动
      4. 7.1.4  在启动期间防止转子回旋
        1. 7.1.4.1 选项 1：IPD
        2. 7.1.4.2 选项 2：慢速首循环
      5. 7.1.5  逐渐和平稳启动动作
      6. 7.1.6  缩短启动时间
        1. 7.1.6.1 选项 1：初始位置检测 (IPD)
        2. 7.1.6.2 选项 2：慢速首循环
      7. 7.1.7  快速停止电机
      8. 7.1.8  弱磁：以高于额定速度的速度运行电机
      9. 7.1.9  每安培最大扭矩：提高 IPMSM 电机的效率
      10. 7.1.10 在电机停止期间防止电源电压过冲。
      11. 7.1.11 保护电源
      12. 7.1.12 FOC 带宽选择
  11. 8硬件配置
    1. 8.1 方向配置
    2. 8.2 制动配置
    3. 8.3 Main.h 定义
      1. 8.3.1 检测放大器配置
      2. 8.3.2 驱动器传播延迟
      3. 8.3.3 驱动器最小导通时间
      4. 8.3.4 电流分流配置选择
        1. 8.3.4.1 三分流器配置
        2. 8.3.4.2 双分流器配置
        3. 8.3.4.3 单分流器配置
      5. 8.3.5 CSA 偏移比例因子选择
    4. 8.4 实时变量跟踪
  12. 9修订历史记录

8.4 实时变量跟踪

可通过 DAC 从 MCU 实时输出 32 位算法变量。通过设置 DAC_EN = 1 来启用 DAC 输出。MSPM0 中的 DAC 为 12 位，因此需要在输出之前应用调节。在输出前，用户有两种缩放变量的方法。

  • 对于全局 IQ 格式的变量 (IQ27)：
    方程式 20. DAC_OUTPUT_VOLTAGE = (VARIABLE_VALUE × DAC_SCALING_FACTOR + 1) × 1.65V

    在上面的公式中，将 DAC_SCALING_FACTOR 设置为 1 让用户能够在 0V 至 3.3V 范围内表示 IQ(1.0) 至 IQ(-1.0) 的数据。要表示超过值 1.0 的数据，请使用更低的 DAC_SCALING_FACTOR。

    例如：要表示 -2.0 至 +2.0 范围内的数据，请将 DAC_SCALING_FACTOR 设置为 0.5。

  • 对于其他 IQ 格式的变量：

    对于任何其他 IQ 的输出，用户可以使变量左移位或右移位，以便在输出之前将数据置于 12 位范围内。可以通过将 DAC_SCALING_FACTOR 设置为 0 来选择此模式。

    如果变量值小于 12 位值，请将 DAC_SCALE 设置为正，DAC 输出如方程式 21 所示：

    方程式 21. DAC_OUTPUT_VOLTAGE = (VARIABLE_VALUE << DAC_SCALE) × 3.3V

    如果变量值大于 12 位值，请将 DAC_SCALE 设置为负，DAC 输出如方程式 22 所示：

    方程式 22. DAC_OUTPUT_VOLTAGE = (VARIABLE_VALUE >> DAC_SCALE) × 3.3V
    注： 通过设置 DAC_EN = 1，可将变量输出馈送到 DAC 寄存器，但用户需要在 TI SysConfig 中启用 DAC 外设，以便 DAC 外设正常运行。此外，确保 DAC 输出引脚未被任何其他外设载入。
表 8-1 用于 DAC 监控的地址表
变量 地址
A 相电流 0x20200608
B 相电流 0x2020060C
C 相电流 0x20200610
A 相电流原始 ADC 值 0x20200614
B 相电流原始 ADC 值 0x20200618
C 相电流原始 ADC 值 0x2020061C
A 相电压 0x20200678
B 相电压 0x2020067C
C 相电压 0x20200680
A 相电压原始 ADC 值 0x20200684
B 相电压原始 ADC 值 0x20200688
C 相电压原始 ADC 值 0x2020068C
D 轴电流 0x20200750
Q 轴电流 0x20200754
D 轴电压 0x20200758
Q 轴电压 0x2020075C
D 轴经过滤波的 BEMF 0x20200BD4
Q 轴经过滤波的 BEMF 0x20200BD8
滤波后的估算电机转速 0x20200BF4
估算的转子角度 0x20200BFC
功率反馈 0x20200930
SVM 输出占空比 A 相 0x20200720
SVM 输出占空比 B 相 0x20200724
SVM 输出占空比 C 相 0x20200728