【ST电机评测】任务三与自拟任务(PID整定与负载测试)

gyp1

【ST电机评测】任务三与自拟任务(PID整定与负载测试) [复制链接]

接上贴（参见【ST电机评测】测评前期准备（软件配置） ）

任务三：监控任意数据变量，并且截图，自拟任务：PID整定与负载测试

       本来自拟任务为加入电位器调速并截图，现改为PID重整定，然后做任务三，使用整定后的PID对电机进行调速，监控目标转速，实际转速、电流3个变量，并且截图，同时进行分析。

       计划：首先将电流环（Id、Iq），速度环PID置零。然后先使用电流环调整电流PID，然后调整速度环PID。

       思路：P即为比例，I为积分，首先在i为0的情况下，调整P，增大P使其可以达到目标，然后适当减小P再加入积分环节。如果要增大调节速度，同时按比例增加P和I即可。

       实际操作过程：（开环启动部分的就不动了）设置电机工作在电流环模式下，Torqueref参考电流设置为2000。

       1.将P调到4000时电机轻微抖动，但是转不动，接下来增加I

       2.增大i到50时电机正常启动并进入闭环，但是观察Iq，出现的峰值偏大，故减小P。

       3.目标参考为2000，实际观察中Iq波动较大，不稳定，故增大I。

       4.经过调整后，参数如下，电流基本稳定。

       5.调整速度环PID，增大P使速度基本可以跟随调节（软件界面调速）时的目标速度，实测大概P到1000的时候速度基本跟随。

       6.这时增大I使系统稳定，同时快速的到达目标速度。实测I为200时基本稳定。

PID整定完成，自拟任务完成

任务三：

       计划：启动电机，使用电位器调速，先调大速度，然后减速，接下来对电机加负载（实际上就是手轻捏着电机边缘，慎用、危险），然后关闭电机，使用STM Studio记录曲线包括目标转速，实际转速，输出力矩。

       为了可以调速，加入电位器调节，可以将例程中的potentiometer.c文件加入至工程中，并做适当修改。为了加快调速的频率，可以将COUNT_MAX_SEC（调速计数延时）初始化设置为1，或者将延时函数完全去掉。

实际测试中，调速效率并没有达到我的预期，故将potentiometer.c中对电位器读取的adc操作函数移至mc_tasks.c中的TSK_MediumFrequencyTaskM1(void)函数内部，具体函数如下：

        if(ADC_NUM==0)

        {

        MC_RequestRegularConv(ADC_CHANNEL_12,ADC_SAMPLETIME_601CYCLES_5);

        ADC_NUM=1;

        }

        if((MC_RegularConvState()== UDRC_STATE_EOC)&&ADC_NUM==1)

        {

        potentiometer_value= MC_GetRegularConv();

        ADC_NUM=0;

        }

       经实际测试，电位器读取在电机未运行时读取精确，但是当电机运行起来之后，干扰增大，故将读取时钟改为601.5，过滤噪声。

在调速过程中发现，当速度由较高速度下降为低速时，会经常发生过流错误，通过STMstudio软件分析电流曲线得知，电机在减速时，系统会对其减速刹车，我想把这个部分屏蔽，于是更改其内部算法，使hTorqueReference恒为正值。

       在电流的PI计算控制

             hTorqueReference =PI_Controller(pHandle->PISpeed, (int32_t)hError)

       后加入加入以下判断：

             if(hTorqueReference<0)hTorqueReference=0;

       这样调速减速就不会刹车，而是靠惯性继续转动，通过阻力减速。

       编译完成后即可烧录到板子上进行调试，可通过按键进行启停，电位器调速。下一步打开STMStudio软件，添加变量，并开始记录。

       图中绿色曲线为hAvrMecSpeed01Hz(乘以6即为RPM)即为实际转速，紫色曲线为hFinalSpeed（乘以6即为RPM）即目标转速，粉色曲线为hTeref即为Iqdref，Iq电流，也可以理解为力矩。

       过程如下：500时刻启动电机，电机进入开环启动模式，开环启动瞬间电流较大，约2000时刻进入闭环。4000时刻增大速度，可见实际转速基本与目标转速曲线贴合，同时电流变大。9000时刻达到最高速度18000RPM，10500时刻减速，电流减小，14500时刻对电机加负载，可见电流猛增，但是电机速度基本不变，说明此参数下电机负载能力良好。18000时刻停止电机，电流变0。

       下图为对电机加负载时的局部曲线细节。可见16500时刻电机负载达到最大，稍有超载。

       至此任务三完成。

       任务三与自拟任务完成。
       接下来进行任务一，二，与扩展任务。


此内容由EEWORLD论坛网友gyp1原创，如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处

常见泽1

可以可以 和我大体思路一样 主要看楼主任务一和任务二了

gyp1

常见泽1 发表于 2018-6-11 18:00
可以可以 和我大体思路一样 主要看楼主任务一和任务二了

是吗，我有个疑问，3电阻电流要不要测实际波形啊

常见泽1

gyp1 发表于 2018-6-11 18:46
是吗，我有个疑问，3电阻电流要不要测实际波形啊

加电流探头？我没有

kingsr

厉害 学习一下