上海交大运动控制直流无刷电机试验报告

1、直流无刷电机实验报告硬件电路原理简述总体硬件电路图图1.1-1总体硬件电路原理图单片机通过霍尔传感器获得转子的位置，并以此为依据控制 PWM波的通断。2、霍尔元件测量值与PWM波通断的关系Hdla ；Hallb:;工!Hall c ：J1IX1Ri.i'PWMOAIPWMOB ;口网mnII：I3PWMlA ；L士!-;PWM1B 1!44.mimtawl-a.uLiPWM2A:I一Mil0601201SC240300360图1.2-1 霍尔元件测量值与 PWM波通断的关系软件架构1、Components与变量定义Component?田 / © PWUCkPWMNCa Z l

2、ljy &FPW1：lmt_eFlaxFWh1q y 0 内小1_如出H口s zQ GPiohBidO田 / HalkTwdnt田，O Hallb：EvdnlS d Halc Extint 0 等 TI1:TimMnt图 2.1-1 Components 列表PWMMC用来产生控制电机的PW瞰的。添加 PWMMC会同时加入一个 eFlexPWMPWM_OUt应的是GPIO B2 口，这个口电位为高时，电压才会被加到电机上。GPIO B3控制着一个继电器，用于防止启动时过大的冲击电流。程序开始后不久就应把B3置高。Halla、Hallb、Hallc 对应于3个霍尔传感器。依次为 GPIO

3、C3 C4 C6。TimerInt是用于测速的。根据 2次霍尔元件的中断间的时间间隔来计算转速。2、 电机旋转控制代码for(;)(Hall_Sensor = 0b00000000;Halla = Halla_GetVal();Hallb = Hallb_GetVal();Hallc = Hallc_GetVal();if(Halla)Hall_Sensor |= 0b00000100;if(Hallb)Hall_Sensor |= 0b00000010;if(Hallc)Hall_Sensor |= 0b00000001;switch(Hall_Sensor)(case 0b0000011:

4、PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_A, PWM_SM1_ENABLE);PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_B, PWM_SM2_ENABLE); break;case 0b0000001:PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_A, PWM_SM1_ENABLE);PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_B, PWM_SM0_ENABLE); break;case 0b0000101:PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_A, PWM_SM2_ENABLE);PESL(e

5、FPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_B, PWM_SM0_ENABLE); break;case 0b0000100:PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_A, PWM_SM2_ENABLE);PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_B, PWM_SM1_ENABLE); break;case 0b0000110:PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_A, PWM_SM0_ENABLE);PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_B, PWM_SM1_ENABLE); break;case

6、0b0000010:PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_A, PWM_SM0_ENABLE);PESL(eFPWM1_DEVICE, PWM_OUTPUT_B, PWM_SM2_ENABLE);break;for(i=0;i<6;i+) PWMC1_SetDutyPercent(i,50);PWMC1_Load();)这段代码是 main函数中的for循环。不断地获取霍尔传感器中的值并依此控制 PWM波的通断。获取到的霍尔传感器的值存入Hall_Sensor变量的后3位中。3、 测速及调速代码以下为HallC的中断响应函数。float RPS_C;double

7、IntTimesC;#pragma interrupt called /* Comment this line if the appropriate 'Interrupt preserve registers' property */* is set to 'yes' (#pragma interrupt saveall is generated before the ISR) */void Hallc_OnInterrupt(void)/* place your Hallc interrupt procedure body here */ static boo

8、l bFirstInt = 1;if(bFirstInt)bFirstInt = 0;IntTimesC = 0;) else RPS_C = /(IntTimesC*0.0001) / 2;IntTimesC = 0;if(RPS_C>50) DutyPercent-=1;elseDutyPercent+=1;)计时器每100微秒进入一次中断，每次计时器中断,IntTimesC 都会加一。因此在HallC的中断响应函数能根据IntTimesC计算车t速。RPS_CM艮据2次Hallc中断间的间隔计算出的每秒转速。电机每转一圈，Hallc的中断会进入2次。Halla和Hallb的中断响应

9、函数中也有类似的代码。下面这段代码实现了积分调节，能使转速稳定在每秒50转。if(RPS_C>50)DutyPercent-=1;elseDutyPercent+=1;在main函数的for循环中，每次循环都会根据DutyPercent设置PWM波的占空比。4、 PWMMC模块的设置(1)添加一个PWMM模块后，软件会弹出一个对t框，提示要添加一个eFlexPWM,点OK就行。、Cornpcnert? LibraryActictmt |*口rr* | On-Chip Piph | 即El & & CPU Esterna De/iccE曰J CPU Irtefnal Per

10、pheiah+1 & Conmijnirfllirn+1 & Corverter*iC> hitdiup's引 & ModQiJiorTont± & Metnorv+1 区 Henphe'SlImtil£Jtidri±1 邑 Ponl/U-鼻 TirrerSE veiTtCrlrl 6§ O Ev«*ntCnlr32§FyfriCnlTA§ RwCncr§ FreeCrn16SiECrtin2g FresCntrSS®PPG§。FulseA?

11、a>niJalen§ O FulseSieam§ 0 FV.Ms O a 小二RTI*LJg r Pulse widtfi nnindulation f&r motor control_ 裳斤；Campenent Level: Low9 in 君 Doubl 匚 click to i nsert 111 s xm pon ent i nto current project图 2.4-1 添力口 PWMMC(2)在PWMMC的设置里，设置好频率，死区。频率是 PWM的频率，可以设高 点。由于老师给我们的板子上已经有死区了，软件的死区时间其实没有必要。然后，把Fa

12、ult Protection里的fault全设为Disabled。这个好像是某种类型的保护机制，不Disabled的话可能会影响 PWM波的输出，基于同样的理由，在下文中，带有Fault字样的选项,全设为 Disabled 或 no。在 Methods 项卡中，把 SetDutyPercent 选上。V,/period315,527 He, Ihngk 915.527 HzOutput FrequencjjSlGHzSame fiequer切 in modesnoO|Dead-tine1衽I kF 1 包1衽Frequency i5 exactlIti EB 11 - Fault protec

13、tioncinttoled By this eflfAfwrent-0 Fzult 0D isabled-ElTFdult 1Dibhd-印 F«ult 2Dibbled1-S Fault 3Disabled图 2.4-2 PWMMC 设置(3)在eFlexPWM的设置里，把所有带有红色感叹号的项设为Disabledo然后展开 PWM Faluts。把 fault 全设为 Disabled。把 Channel A 和 Channel B 的 PWM Function 里的 Channel Output 设为 Enable。注意 Channel A 和 Channel B各有 3 个。

14、把 Mode 设 为Independent ,共有3处要设。把 Disable by Fault设为no,共24处要设置。-国 Channel XDibbled-由 EMternal control A -日-El External control B - EXDisabledDisabledaS EHternal synchronizatirDisabled义臼SMIpimEnabltd PWM /Iinput capture ch-臼 Channel AEnabledPWM /Input capture piiGPIOE3_FWM1AaGPICiE3_PWM1A-"Pin A s

15、ignal Channel BEnabled",FMM/Input captuie piiGPIOE2_FV;M1BAGPI0E2_PWM1EPin El signal田 Channel XDisabled9-S Ewternal control A - EXDibbled2 0 Ewternal control B EXDisabledQLg E »lei nal nchronizatiiDisabledQB SM2 pmsEnabled-日 PV/M/Input capture ct Channel AEnabledPWM/Input captuie piiGFIOEI

16、FWM 也？BN3AGPIOE5LPWM2A_IN3L /Fin A ：iLir-idl- B Channel BEnabledFWM/Input capture piiGPIOE 4_Pa/M 2B_XB_IN 2A|GPiaE4_PWM2e_XBIM2L*zPin B signal国 Channel XDibbled会13 EHtemal control A - EXDisabledp-因 EKlemal control B - EXDisabled身L S Extennal synchronizatjicDisabled-S SM3 pinsDisabled-E PWM FauKf用 E

17、xternal clockDisabledEJ PWM FaulU11卜0Fault 0Disabled卜田Fault 1DisabledDL卜EFault 2DisabledQ|1田 1Fault 3口仔出鼠2| Mode d PWM ch A andIndependentComplernentaip FV/H soiFWM23D ouble switchingDisabledJQIChannel A (PWMZ3)L 0 PWN function FWM value 20000FracJional value 2 cir Disabled-J Fractional valuer 2 0HO

18、 H臼 Channel netting*H.Pwh Iue 30000- g Fiaclional valuft 3 cir Disabled- / Fractional value 30- / SW output Logic 0Deadtimsaource iGeneralad PV/MOutput hull 就加Output pokrityjChannel m弱kedFl l-7 L L1 pi ji f'j匚也二n(jNot inverted£)Dcable by fault 1noQ-,Disable by fault 2no仪Disable bv fdult 3na

19、3，Channel output EnaUed同| Dhable by faull。 |n口图 2.4-3 eFlexPWM 设置三、开发过程中遇到的各种问题及解决方法 1、程序改变了，debug时发现运行结果没有任何变化。改变程序之后，要先点一下Make 皆按钮，构建一遍之后再 debug,否则debug的时候下载进去的还是上次构建的程序。2、发不出PWM波。把PWMMC和eFlexPWM的设置里，把带有 Fault字样的选项，全设为 Disabled或 noo Fault Protection似乎是某种形式的保护机制，没设置好的话会影响 PWM波的输出。还要把 Channel A 和 Channel B 的 PWM Function 里的 Channel Output 设为 Enable。 注意Channel A和Channel B各有3个。3、找不到某些函数。在设置组件的对t框的底部有 3个按钮，建议选择 EXPERT其他2个会隐藏部分 函数和设置。4、能发出PWM波，但是电机不动。把GPIOB2 B3置1。GPIOB