前言

????? ST MotorControl Workbench 生成的工程默認(rèn)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的電流閉環(huán)和速度閉環(huán)控制，有些應(yīng)用場(chǎng)合需要對(duì)電機(jī)的位置也實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，如舵機(jī)，伺服系統(tǒng)等，本節(jié)就給大家介紹一下基于ST MotorControl Workbench生成的電機(jī)工程，如何實(shí)現(xiàn)位置閉環(huán)控制。

????? 基于ST MotorControl Workbench生成的電機(jī)工程，電流（Iq,id）環(huán)的實(shí)現(xiàn)在mc_tasks.c文件FOC_CurrController函數(shù)中的兩個(gè)PI_Controller接口調(diào)用。其函數(shù)調(diào)用關(guān)系為：ADC1_2_IRQHandler –》TSK_HighFrequencyTask -》CurrController -》PI_Controller。

電機(jī)的速度環(huán)的實(shí)現(xiàn)是基于電流環(huán)來實(shí)現(xiàn)的，即電流環(huán)是內(nèi)環(huán)，速度環(huán)是外環(huán)，速度環(huán)的輸出是電流環(huán)的輸入：

在ST電機(jī)庫(kù)中，速度環(huán)的實(shí)現(xiàn)在speed_torq_ctrl.c中的STC_CalcTorqueReference函數(shù)中，函數(shù)調(diào)用關(guān)系為：SysTick_Handler-》MC_RunMotorControlTasks-》MC_Scheduler-》TSK_MediumFrequencyTaskM1-》（RUN）FOC_CalcCurrRef -》STC_CalcTorqueReference-》PI_Controller。

其于上面對(duì)ST MotorControl Workbench生成的電機(jī)工程分析，給工程加入位置環(huán)也可以像速度環(huán)一樣的方式實(shí)現(xiàn),即位置環(huán)為外環(huán)，電流環(huán)為內(nèi)環(huán)來兩環(huán)串聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)位置閉環(huán)控制，當(dāng)然也可以位置環(huán)為外環(huán)，速度環(huán)為中間環(huán)，電流環(huán)為內(nèi)環(huán)三環(huán)串聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)位置閉環(huán)控制。本節(jié)給大家介紹第一次即位置環(huán)為外環(huán)，電流環(huán)為內(nèi)環(huán)來兩環(huán)串聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)位置閉環(huán)控制的具體操作：

?

在三環(huán)控制中，不可避免的會(huì)涉及到加速度的計(jì)算，正常控制過程為：加速、勻速、減速、定位過程。

那么會(huì)涉及到加速度以及定位階段的控制，這邊我們可以按照加速度與速度差成反比，而定位階段可以直接設(shè)定速度為0，但是實(shí)際使用過程中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)直接的速度模式在定位階段力量限。

方法一：PID 需要特別設(shè)定，更能夠定位到給定位置；

方法二：拋開速度環(huán)，直接力矩控制；

▲?實(shí)際框圖如上圖?

增加以下變量或函數(shù)用于位置環(huán)控制

?

1) 位置環(huán)PID 結(jié)構(gòu)體PID_Handle_t PIDAngleHandle_M1? ?

2) 位置控制的結(jié)構(gòu)體Position_Handle_t? ?

3) 位置角度誤差Position_GetErrorAngle? ?

4) 位置環(huán)速度參考輸出計(jì)算Position_CalcSpeedReferrence? ?

5) 位置環(huán)力矩參考輸出計(jì)算Position_CalcTorqueReferrence

?

具體操作為：經(jīng)工程加入事先準(zhǔn)備好的mc_position.c和mc_position.h文件：

在mc_task.c的中頻任務(wù)函數(shù)TSK_MediumFrequencyTaskM1中增加位置環(huán)差值數(shù)據(jù)計(jì)算，根據(jù)差值計(jì)算，當(dāng)差值在閾值之上的話進(jìn)行速度控制，在RUN下調(diào)用函數(shù)Position_GetErrorAngle 和Position_CalcSpeedReferrence。

?

如果差值縮小到一定范圍內(nèi)，則進(jìn)行力矩控制，在函數(shù)FOC_CalcCurrRef中進(jìn)行調(diào)用。

?

最后測(cè)試說明，要使用位置模式，需在spi_pwm_encoder.h 開啟對(duì)應(yīng)的宏定義

#define POSITION_CONTROL

?

OK,本節(jié)內(nèi)容到此結(jié)束，也歡迎大家留言！！最后喜歡這個(gè)公眾號(hào)的同學(xué)們記得加關(guān)注了，每天都會(huì)有技術(shù)干貨推出！！

?

文中源碼及資料下載，微信關(guān)注?“張十三的博客” 公眾號(hào): 在公眾號(hào)里給十三發(fā)送 “下載|STM32 電機(jī)教程 28” 即可得到資料下載地址

?

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32 电机教程 28 - ST MCLIB实战之 位置闭环控制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。