Токовое управление FOC является единственным истинным подходом к управлению моментом. Он управляет двумя компонентами вектора тока q и d. Предполагается, что крутящий момент пропорционален компоненте тока q, а компонента тока d управляется так, чтобы оставаться равной 0.
Познакомиться с теорией векторного управления электродвигателем и подробнее почитать о компонентах q и d мы предлагаем в статье на хабре.
При управлении моментом, здесь в качестве управляющего воздействия подается максимальный потребляемый ток, когда двигатель прикладывает максимальный крутящий момент либо потому, что ему не дают двигаться полностью, либо потому, что он не может больше разгоняться с учетом нагрузки, которую он испытывает.
Не забудьте в функции setup() добавить ограничения для тока, напряжения и скорости.
#include <VBCoreG4_arduino_system.h>
#include <SimpleFOC.h>
#define EN_GATE PB3 // PB3 - включает/отключает драйвер
SPIClass SPI_3(PC12, PC11, PC10);
// MagneticSensorSPI(int cs, float _cpr, int _angle_register)
// cs - SPI chip select pin
// bit_resolution - magnetic sensor resolution
// angle_register - (optional) angle read register - default 0x3FFF
MagneticSensorSPI sensor = MagneticSensorSPI(PA15, 14, 0x3FFF);
float sensitivity = 45.0; // mV/A
// InlineCurrentSensor constructor
// - mVpA - mV per Amp ratio
// - phA - A phase adc pin
// - phB - B phase adc pin
// - phC - C phase adc pin (optional)
// phA phB phC
InlineCurrentSense current_sense = InlineCurrentSense(45.0, PC1, PC2, PC3);
BLDCMotor motor = BLDCMotor(11); //11 -пар полюсов
// BLDCDriver3PWM( int phA, int phB, int phC)
// - phA, phB, phC - A,B,C phase pwm pins
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(PA10, PA9, PA8);
Commander command = Commander(Serial);
void doTarget(char* cmd) { command.scalar(&motor.target, cmd);}
//Serial.println(digitalRead(PB5)); }
void setup() {
Serial.begin(115200);
motor.useMonitoring(Serial);
pinMode(PB5, INPUT);
pinMode(EN_GATE, OUTPUT);
pinMode(PB15, OUTPUT);
pinMode(PB14, OUTPUT);
pinMode(PB13, OUTPUT);
digitalWrite(PB15, HIGH);
digitalWrite(PB14, HIGH);
digitalWrite(PB13, HIGH);
digitalWrite(EN_GATE, HIGH);
delay(10);
// driver config
driver.voltage_power_supply = 12;
driver.init();
driver.enable();
// set torque mode:
motor.torque_controller = TorqueControlType::foc_current;
// set motion control loop to be used
motor.controller = MotionControlType::torque;
// initialise magnetic sensor hardware
sensor.init(&SPI_3);
// link the motor to the encoder
motor.linkSensor(&sensor);
// link the motor to the driver
motor.linkDriver(&driver);
current_sense.init();
current_sense.linkDriver(&driver);
// link the current sense to the motor
motor.linkCurrentSense(¤t_sense);
motor.current_limit = 1.94;
motor.voltage_limit = 15;
motor.velocity_limit - 5.5; // rad/sec
// initialize motor
motor.init();
// align encoder and start FOC
motor.initFOC();
// add target command T
command.add('T', doTarget, "target current");
Serial.println(F("Motor ready."));
_delay(1000);
}
int t;
void loop() {
// main FOC algorithm function
motor.loopFOC();
// Motion control function
motor.move();
// user communication
command.run();
}
Загрузите программу и убедитесь, что все работает. Далее попробуйте поменять torque_controller - вместо foc_current, поставьте voltage.
Управление моментом по напряжению - это наиболее простой тип управления моментом, который позволяет абстрагироваться от BLDC-двигателя и управлять им как двигателем постоянного тока. Он основан на принципе прямой пропорциональности тока напряжению (динамикой тока пренебрегается) и поэтому не нуждается в аппаратных средствах измерения тока. Данный подход к управлению моментом может быть использован на любой плате BLDC-драйвера, независимо от того, есть ли в ней датчик тока или нет. Подробнее ознакомиться с теорией можно на сайте SimpleFoc.
А теперь поставьте torque_controller - dc_current.
Режим управления постоянным током позволяет управлять током BLDC-двигателя, как если бы это был двигатель постоянного тока. Датчик тока используется для получения общей величины тока, потребляемого двигателем, и его направления, при этом предполагается, что вращающий момент пропорционален общему току. Преимущество такого подхода заключается в том, что можно очень точно управлять истинным током, задаваемым BLDC-двигателем, и он немного быстрее и стабильнее выполняется для менее производительных микроконтроллеров.