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用于遙控車模的電機(jī)控制器

基于CH32V103單片機(jī)結(jié)合RTT開發(fā)一套無刷電機(jī)無感矢量控制器,使用無感矢量控制無刷電機(jī)具有噪音小、控制線性度好、電機(jī)效率高等優(yōu)點(diǎn)。 使用三相全橋電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電驅(qū)動無刷電機(jī),利用串聯(lián)電阻和差分采樣電路采集UV兩相的電流信號。使用滑膜觀測和矢量控制完成對電機(jī)的閉環(huán)控制。CH32V103為RISC-V內(nèi)核,結(jié)合RTT可以更加便捷的開發(fā)應(yīng)用層功能。系統(tǒng)預(yù)留了一路串口,便于調(diào)試和后期加裝無線控制模塊。

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項目簡介
基于CH32V103單片機(jī)結(jié)合RTT開發(fā)一套無刷電機(jī)無感矢量控制器,使用無感矢量控制無刷電機(jī)具有噪音小、控制線性度好、電機(jī)效率高等優(yōu)點(diǎn)。 使用三相全橋電路將直流電轉(zhuǎn)換為交流電驅(qū)動無刷電機(jī),利用串聯(lián)電阻和差分采樣電路采集UV兩相的電流信號。使用滑膜觀測和矢量控制完成對電機(jī)的閉環(huán)控制。CH32V103為RISC-V內(nèi)核,結(jié)合RTT可以更加便捷的開發(fā)應(yīng)用層功能。系統(tǒng)預(yù)留了一路串口,便于調(diào)試和后期加裝無線控制模塊。
硬件說明

該作品的硬件主要分為四個模塊:主控、驅(qū)動、逆變和采樣。

主控使用的是CH32V103開發(fā)板,使用TIM1產(chǎn)生三路互補(bǔ)PWM控制三相逆變橋。

驅(qū)動電路使用了三片IR2101S驅(qū)動芯片,可以直接驅(qū)動下橋MOS,上橋MOS則以自舉的方式驅(qū)動。

逆變電路使用的傳統(tǒng)的三相全橋逆變電路,MOS采用了IRF540N。

采樣電路使用了差分采樣電路,采集串聯(lián)在UV相的采樣電阻兩端的電壓,通過ADC采集電壓值再進(jìn)一步計算出電流值。


image.png

軟件說明

軟件上需要對TIM和ADC進(jìn)行一些配置、矢量控制的實(shí)現(xiàn)和一些個性化應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)。

對TIM1進(jìn)行以下關(guān)鍵配置:三路互補(bǔ)PWM輸出、中央對稱模式、PWM更新中斷。

對ADC進(jìn)行以下關(guān)鍵配置:電流采樣通道配置到注入組,其他采樣配置到規(guī)則組,ADC轉(zhuǎn)換完成中斷。

矢量控制相關(guān)的內(nèi)容網(wǎng)上較多,可以直接看代碼(代碼見附件)


image.png

RTT中利用main_task進(jìn)行參數(shù)的修改和啟停的控制。

在interrupt中執(zhí)行高頻的控制代碼。

演示效果

演示視頻:

附件

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