FOC风机方案,包含龙伯格观测器,顺风逆风启动代码(文末附下载链接!)

原创 智芯Player 2023-11-11 06:05



硬件方案--主板及驱动电路

类型型号封装数量
电阻10R0603*41
100R08051
1K0603*47
1K08053
5.1K080513
1M08051
电容12P08052
22P08052
4.7UF12062
16V1000UF电解1
LEDLED绿色080525
LED红色08051
LED黄色08051
二极管1N4148玻璃管2
1N5822贴片1
晶振32.768K2*61
8.000MHz49SMD1
芯片1117-3.3SOT2231

IR21364S

SOP-281

SWM190RBT6-50

LQFP641
其它5.1K电位器3362P2




    控制器采用的是一颗国产M0芯片-SWM190RBT6-50,封装是LQFP64。电路包含AC转DC电路,直流电机是高压310V,然后通过SC1117DG转成低压15V,再由MP1482变成3.3V。电机的栅极驱动芯片是IR21364S来控制WVU三路之间的通断,上下臂是通过IGBT,RGS10B60KD1/D2PACK来开关。除此之外还包含一些光耦,LED的常用的电子元器件。

    本方案缺失PCB源文件,但是不影响配套程序的相关阅读及学习,本方案的主要用于学习观测器,锁相环,PID算法,SVPWM无感FOC算法以及五段式与七段式调制。



软件方案





    软件方案包含了工程文件,无需自己再搭建工程。用的IDE是MDK,小编给大家编译了一下,没有错误可以直接运行。包含龙伯格电机观测器,无感FOC算法,PID调节代码,整套报错信息,顺逆风启动算法,虽然是基于国产M0的代码,但是代码本身耦合性做的很好,完全可以移植到别的MCU平台上面去,同时也是非常适合对电机算法感兴趣的小伙伴认真阅读一番。以下贴一段龙伯格观测器的代码出来:



/******************************************************************************** Function Name : Speed_PI* Description : It implements the PLL PI regulator.* Input : (B-emf alpha)*sin(theta),(B-emf beta)*cos(theta).* Output : None.* Return : Motor speed (dpp, digit-per-pwm).*******************************************************************************/s16 Speed_PI(s16 hAlfa_Sin, s16 hBeta_Cos){  s32 wSpeed_PI_error, wOutput;  s32 wSpeed_PI_proportional_term, wSpeed_PI_integral_term;
wSpeed_PI_error = hBeta_Cos - hAlfa_Sin;#if 1 //???? if(wSpeed_PI_error > 50) wSpeed_PI_error = 50; else if(wSpeed_PI_error < -50) wSpeed_PI_error = -50;#endif wSpeed_PI_proportional_term = hSpeed_P_Gain * wSpeed_PI_error; // !!!p wSpeed_PI_integral_term = hSpeed_I_Gain * wSpeed_PI_error; // !!!i
if ( (wSpeed_PI_integral_sum >= 0) && (wSpeed_PI_integral_term >= 0) && (Max_Speed_Out == FALSE) ) { if ((s32)(wSpeed_PI_integral_sum + wSpeed_PI_integral_term) < 0) { wSpeed_PI_integral_sum = S32_MAX; } else { wSpeed_PI_integral_sum += wSpeed_PI_integral_term; //integral } } else if ( (wSpeed_PI_integral_sum <= 0) && (wSpeed_PI_integral_term <= 0) && (Min_Speed_Out == FALSE) ) { if((s32)(wSpeed_PI_integral_sum + wSpeed_PI_integral_term) > 0) { wSpeed_PI_integral_sum = -S32_MAX; } else { wSpeed_PI_integral_sum += wSpeed_PI_integral_term; //integral } } else { wSpeed_PI_integral_sum += wSpeed_PI_integral_term; //integral }
wOutput = (wSpeed_PI_proportional_term >> 14) + (wSpeed_PI_integral_sum >> 18);
if (wOutput > wMotorMaxSpeed_dpp) { Max_Speed_Out = TRUE; wOutput = wMotorMaxSpeed_dpp; } else if (wOutput < (-wMotorMaxSpeed_dpp)) { Min_Speed_Out = TRUE; wOutput = -wMotorMaxSpeed_dpp; } else { Max_Speed_Out = FALSE; Min_Speed_Out = FALSE; }
return ((s16)wOutput);}

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