BLDC_Motor_control_v01 [2010.11.25]

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#2010 #timer #delay #工作

这是一个关于BLDC电机启动控制的程序，通过固定PWM值启动并持续运转。启动过程使用循环和定时器调整，监测电流以防止过载，并在电机正常运转后进入模拟比较器中断服务程序进行PWM调节。

 /*****************************************************
 * ---- 电机启动         [版本:v01 (2010/11/23)]
 *
 * 输入:pwm
 *      电机按照pwm来启动 然后一直运转
 *                       
 *****************************************************
 */

参考程序 德国MK BL-ctrl V0.41-Hexa

 

功能 : 用固定PWM值启动电机,持续运转.

 

启动过程 :设置timer初值为300,然后用i逼近timer作一循环

{for(i=0:t<timer;i++)}

循环内嵌套定时器延时

wait(100),timer

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SN_ADC->CONVCTRL = 0x00000002; // AIN1 for current SN_ADC->ADM_b.ADS = ENABLE; // Wait for ADC finished and get ADC result from current feedback while(SN_ADC->ADM_b.EOC==0); BLDC_Motor_Status.Current_DC_Raw = ((int16_t)SN_ADC->ADB & 0x0FFF) << 3; SN_GPIO0->BCLR_b.BCLR6 = 1; // Current_DC raw data calibration if(Current_Calibration_Finished==0) BLDC_Motor_Status.Current_DC = BLDC_Motor_Status.Current_DC_Raw; else BLDC_Motor_Status.Current_DC = (BLDC_Motor_Status.Current_DC_Raw - BLDC_Motor_Status.Current_DC_Calibration); // Current_DC LPF calculation BLDC_Motor_Status.Current_DC_LPF_Q30 += (BLDC_Motor_Status.Current_DC - BLDC_Motor_Status.Current_DC_LPF) * BLDC_Motor_Parameters.LPF_Constant_Current; BLDC_Motor_Status.Current_DC_LPF = BLDC_Motor_Status.Current_DC_LPF_Q30 >> 15;
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<think>好的，我需要分析用户提供的代码片段，并解释其中涉及到的ADC转换配置、电流检测以及低通滤波器实现。同时，需要结合用户提供的引用内容，特别是关于BLDC电机控制的相关信息。 首先，用户提到的代码可能涉及STM32或类似微控制器的ADC配置。ADC转换通常用于读取电流传感器的模拟信号，比如通过采样电阻或霍尔传感器获取电机相电流。配置ADC时，需要注意采样通道选择、采样时间、触发方式（如定时器触发以保证同步采样），以及DMA传输以减少CPU负担。 接下来是电流反馈处理。在BLDC或PMSM的FOC控制中，通常需要测量两相电流，第三相可通过计算得出。代码中可能包含电流的读取、校准和转换过程，将ADC的原始值转换为实际的电流值（单位：安培）。这里可能需要考虑偏移校准和增益调整，确保测量准确。 低通滤波器的实现是为了消除高频噪声，常见的有软件实现的IIR或FIR滤波器。例如，一阶IIR低通滤波可以通过公式：filtered_value = alpha * raw_value + (1 - alpha) * previous_filtered_value，其中alpha是滤波系数，取决于截止频率和采样时间。代码中可能有类似的滤波计算，应用于电流采样值以平滑数据。 关于BLDC电机电流检测，用户提供的引用提到霍尔传感器和无感控制的应用。引用[3]指出，BLDC的有感控制依赖于霍尔传感器的位置信号进行换相，而无感控制则通过反电动势检测。电流检测在此过程中用于闭环控制，确保电机运行在期望的扭矩和速度下。此外，引用[1]提到FOC控制对参数的依赖性，可能包括电流环的PID参数，这些参数需要根据电机特性调整。 结合引用内容，ADC配置和电流处理是FOC控制中的重要环节，影响整个系统的稳定性和性能。例如，引用[4]提到的TMS320F2837xD微控制器具备强大的处理能力，适合实现复杂的控制算法，包括高精度的ADC采样和实时滤波处理。 最后，用户可能希望了解代码中具体函数或配置步骤的作用，如ADC初始化的参数设置、DMA配置、滤波算法的实现细节等。需要逐一解析代码中的关键部分，并解释其与电机控制理论的关系，如如何通过ADC采样实现电流闭环，低通滤波如何改善信号质量等。</think>### SN_ADC配置及电流检测分析 #### 1. ADC转换配置 在BLDC/FOC控制中，ADC用于采集电机相电流、母线电压等关键信号。典型配置步骤如下： - **通道选择**：选择与电流采样电路连接的ADC通道，例如三相电流中的两相（第三相可通过基尔霍夫定律计算）[^3]。 - **触发方式**：通常由PWM定时器触发ADC采样（如STM32的TIM1_TRGO），确保电流采样与PWM波形同步，避免开关噪声干扰[^2]。 - **采样时间**：需根据传感器响应时间设置，例如霍尔电流传感器需足够长的采样时间（如239.5 cycles）。 - **DMA传输**：通过DMA将ADC数据直接传输至内存，减少CPU中断开销[^4]。 #### 2. 电流反馈处理 电流检测需经过以下处理： - **偏移校准**：电机静止时读取ADC值作为零点偏移量，后续采样值减去该偏移量。 - **量程转换**：将ADC原始值转换为实际电流值，例如： $$ I_{real} = \frac{ADC_{raw} \times V_{ref}}{ADC_{resolution} \times R_{shunt} \times Gain_{opamp}} } $$ 其中$R_{shunt}$为采样电阻，$Gain_{opamp}$为运放增益[^1]。 - **低通滤波**：对原始ADC数据进行滤波，抑制高频噪声。 #### 3. 低通滤波器实现 常用一阶IIR低通滤波器，公式为： $$ y_n = \alpha \cdot x_n + (1-\alpha) \cdot y_{n-1} $$ 其中$\alpha = \frac{T_s}{T_s + RC}$，$T_s$为采样周期，$RC$为截止频率对应的时间常数。代码实现示例： ```c float lpf_current(float raw_current) { static float filtered_current = 0.0f; float alpha = 0.1f; // 根据实际需求调整 filtered_current = alpha * raw_current + (1 - alpha) * filtered_current; return filtered_current; } ``` 该滤波器可有效平滑电流采样值，但会引入相位延迟，需在控制环路设计中补偿[^4]。 #### 4. BLDC电流检测的特殊性 - **采样时机**：必须在PWM开通期间且MOSFET完全导通时采样（如PWM中点采样），避免因续流导致测量误差[^3]。 - **三相重构**：仅需测量两相电流，第三相通过$I_u + I_v + I_w = 0$计算得到。 --- ### 示例代码解析（假设为STM32 HAL库） ```c // ADC初始化配置 void MX_ADC_Init(void) { hadc.Instance = ADC1; hadc.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4; hadc.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B; hadc.Init.ScanConvMode = ENABLE; hadc.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_TRGO; // 定时器触发 HAL_ADC_Init(&hadc); } // 电流处理函数 void ProcessCurrent(void) { float Iu_raw = (HAL_ADC_GetValue(&hadc1) - ADC_OFFSET_U) * ADC_TO_AMP; float Iv_raw = (HAL_ADC_GetValue(&hadc2) - ADC_OFFSET_V) * ADC_TO_AMP; float Iu_filtered = lpf_current(Iu_raw); float Iv_filtered = lpf_current(Iv_raw); ParkTransform(Iu_filtered, Iv_filtered); // 进入FOC算法 } ``` ---
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