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按照上述回复，大思路是真实角度知道后，其他的细节需要加入工程手段进行优化和调试。
在0速时，角度知道了，就用FOC速度模式进行控制就好了，如果负载产生变化，速度环会响应，并调节力矩输出（从0到额定），来保持速度一直为0，但响应快、慢要取决于速度传感器精度和环路带宽及算法特性等，不是所有算法都能够实现外特性看起来纹丝不动的表现，但更多的情况是PI参数设置的不够好。如果要求很高可以考虑引入DTC控制方式来增强力矩响应速度，但同样的PI控制参数也需要精细调试。 另外，ADRC这类的现代控制理论一类的控制算法也逐渐成熟，这也是一种提升控制器性能的道路，而且现在已经有越来越多的成功案例，TI的ADRC方案已经作为InstaSpin Motion发布，你可以研究尝试一下。 正如你提到的，当进入零速判断门限时，进入位置模式，锁轴不动，这就是一个实现方法啊，所以，你已经知道如何实现了，不清楚你在这种实现中有哪些特性还是不够理想，你想讨论得到改善的。 如果说你想问的问题是，当设定某个判断门限时，实际电机会在门限附近有抖动，也就是有可能在两种模式中来回切换，那么需要用工程手段进行消除，比如加入滞环判断，或者延时判断等。 因为你问的这个问题很大，我不知道你具体关注的是哪个点，所以按照理解把我们所知的一些信息罗列出来供你参考，你也可以细化你的提问，我们可以更有针对性的展开讨论。 TI 程序猿 |
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你的这种类似于汽车生产线上称为“葫芦”的辅助吊重装置，现在广泛使用的实现方式是用一个力矩传感器的，就是用力矩传感器来测量需要多少扭矩来实现悬停，然后将这个采集回来的力矩信号，处理后作为变频器力矩模式的指令信号，同时配合速度传感器实现重物悬停。这个力矩传感器信号的硬件调理电路是很多公司比较保密的环节，也可以从侧面看出这个环节不容易处理好。
如果单纯从FOC控制上想办法，我能想到的或者就直接用位置模式进行控制，可以采用标准的位置环配置，当位置到了，则相当于速度模式时速度指令为0，通过速度环及电流环来控制，当然，要想实现高性能，有很多细节需要注意。 位置环实现的方式有很多中，一些配置下会有到位后在到位位置附近震动，有超调，或者到位缓慢等一些列可能碰到的问题，伺服上也针对这些问题有过很多位置环的处理方法，网上的相关文章也非常多，相信你也进行了一些研究。我觉得你这个应用上应该是用比例控制器作为位置环控制器，叠加位置环前馈的结构比较好，这样可以避免位置环用PI时产生的震荡及超调问题。 或者就直接用速度环，运行到位后将速度指令设为0，就可以保持悬停了。 不管使用什么方法，当速度指令为0的时候，实际转速如果时刻跟随，即一直为0就完成了你想达到的效果，我一直觉得这算不得什么特殊的操作技巧，只是改变速度指令而已，所以，我觉得从思路上看没有什么花样好玩，只是很多实现环节的细节包含了很多技巧，如信号处理，滤波，环路控制器等，这些环节的实现好坏决定了最终的性能。 TI 程序猿 |
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lfy1980 发表于 2020-7-20 08:09 如果是无传感的情况，那么我们讨论的第一贴会是比较关键的问题，就是是否有精确的角度和速度反馈。 你说的第二点，0速抖动很厉害，这应该是速度反馈估算器已经无法估计到真实的角度和速度导致，所以我们后面讨论的思路其实并不是你问题的关键。 只要将角度、速度问题解决，你的问题就可以得到改善。 这种情况下有没有位置环都是一样的，因为以反电势估算为基础的无传感算法，从理论上就无法适应0速和低速情况，角度和速度信息都是不准确的，搭再复杂的环路都是没有太大效果的。 如果不加入传感器，那么需要引入高频注入估算方法，对0速和低速进行估算才能解决你现阶段的问题。 TI 程序猿 |
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lizhongrui 发表于 2020-7-20 08:29 你的意思是：如果有精确的角度和速度反馈，只要速度给定为零，且PI参数合理。无刷电机的实际输出速度也为零，此时电机可以实现零速满扭矩。是这样吗？ 我的这个算法用的是TI的FAST进行位置观测，FAST算法能不能实现零速满扭矩？ |
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是的，这些条件都满足时可以实现满扭矩输出，即使在0速下。但这些条件在工程上用无传感实现还是比较有挑战的。这也是为什么目前需要零速输出大扭矩的应用中大多还在使用传感器，比如高精度伺服，比如电动摩托车控制器等。
TI 的 FAST算法，性能虽然非常突出，但归根到底它还是利用反电势原理对角度进行估算，我们都知道，反电势是当电机转起来后才会产生的，当零速时，实际电机中根本没有反电势存在，也就无法从反电势中提取角度信息，所以，从原理上讲就是行不通的。 FAST是不能适应零速和零速附近的工况的，所以在InstaSpin的工程中，我们才会用Force Angle将电机拉动转起来后再切换到FAST角度。 理论上，在0速和低速段，无传感算法，只有高频注入这类算法可以有可能估算出角度，但目前我所知道的，这类算法都是需要比较大凸极比的电机才能满足其数学模型，理论上才能行得通，否则，也是无法估计角度的。 希望这些粗浅的经验能够给你一些参考和启发。 TI 程序猿 |
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