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如何利用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH实现BLDC电机速度内嵌电流环实现BLDC速度控制？

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 BLDC电机有什么优点？如何利用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH实现BLDC电机速度内嵌电流环实现BLDC速度控制？ 0
2021-9-18 08:45:17　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × bertvwang 该类别下有 10 个回答。邀请回答纯纯纯牛奶该类别下有 10 个回答。邀请回答幽默该类别下有 9 个回答。邀请回答王伟01 该类别下有 9 个回答。邀请回答 dahairenlyy 该类别下有 8 个回答。邀请回答凌晨3点睡该类别下有 8 个回答。邀请回答 fhbding 该类别下有 8 个回答。邀请回答 hzp_bbs1 该类别下有 8 个回答。邀请回答笔画张该类别下有 8 个回答。邀请回答偶是糕富帅该类别下有 8 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 8 个回答。邀请回答 tutu304725938 该类别下有 8 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 7 个回答。邀请回答 pingnai 该类别下有 7 个回答。邀请回答雅博电子科技该类别下有 7 个回答。邀请回答低调de炫耀爱该类别下有 7 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 7 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 7 个回答。邀请回答苹果派派该类别下有 7 个回答。邀请回答技术牛人小渣子该类别下有 7 个回答。邀请回答举报孔妞妞相关推荐 • 如何用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH让有刷电机实现速度开环控制？ 1377 • 如何用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH演示BLDC电机的无感控制 2594 • 怎样使用SPNUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH去实现BLDC电机的无感控制 1114 • 新手求助怎样去实现BLDC的开环速度控制 2123 • 如何快速实现BLDC的闭环电流控制 2094 • 如何用NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH让其转动起来？ 1173 • 如何去实现无刷直流电机BLDC的转速计算 3252 • 怎样通过普通IO的驱动6步换相方式成功让BLDC电机转动起来 3099 • 如何去实现BLDC电机速度的闭环控制呢 1402 • 请问一下控制带FOC的外转子BLDC该如何设置跳线呢 310 1个回答

前言
无刷直流（Brushless Direct Current， BLDC）电机是一种正快速普及的电机类型，它可在家用电器、汽车、航空航天、消费品、医疗、工业自动化设备和仪器等行业中使用。正如名称指出的那样，BLDC 电机不用电刷来换向，而是使用电子换向。BLDC 电机和有刷直流电机以及感应电机相比，有许多优点。其中包括：
• 更好的转速－转矩特性
• 快速动态响应
• 高效率
• 使用寿命长
• 运转无噪音
• 较高的转速范围此外，
由于输出转矩与电机体积之比更高，使之在需要着重考虑空间与重量因素的应用中，大有用武之地。

无刷电机

第十二讲《STM32 电机教程 12 - BLDC 闭环电流控制》讲述了BLDC电机电流闭环的简单实现过程，第十四讲《STM32 电机教程 14 - BLDC 电机速度闭环控制》已经介绍了BLDC电机的速度闭环控制（单环）实现，在实际的工程应用中，常常会需要多个控制闭环相互嵌套的如速度环内嵌电流环，在实现速度闭环控制时，电流也得到了控制，再如在伺服控制系统中常会用到位置、速度、电流三个闭环逐层嵌套的情况。本节将基于NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH实现BLDC电机速度内嵌电流环实现BLDC速度控制！
本节所用电机为2836无刷电机,电机有两组线（hall传感器线和电机三相线）,工作电压24V，最大转速12000rpm：

示例详解
本节用到ST官方推出的NUCLEO-F103RB和X-NUCLEO-IHM07M1 3SH 开发板。

NUCLEO-F103RB对应的大致原理接线图：

X-NUCLEO-IHM07M1 3SH部分原理图：

准备操作
- X-NUCLEO-IHM07M1 3SH是一款专门用于PMSM（永磁同步）或BLDC（直流无刷）的电机驱动板，其电机驱动板驱动芯片型号为L6230（详细数据手册可在st官网下载）,本节需用到IN1,IN2, IN3和OUT1,OUT2，OUT3， HALL传感器信号接口H1,H2,H3以及单电阻电流采样接口PC1。

需要用到的信号	对应MCU引脚
EN1	PC10
IN1	PA8
EN2	PC11
IN2	PA9
EN3	PC12
IN3	PA10
H1	PA15
H2	PB3
H3	PB10
速度参节电位器	PB1
电流采样接口	PC1

本节直接使用STM32的TIM1产生三路PWM波对应信号IN1、IN2、IN3，通过调节PWM波占空比实现电机的速度控制；将EN1、EN2、EN3配置成普通输出IO口输出模式，H1,H2,H3配置成TIM2的hall传感器模式，并开启T1的捕获中断，中断触发模式为双边触发模式（实际使用TRC信号），在中断服务程序中实理更加快带的电机换相（6步换步）操作，PB1,PC1配置成AD采样引脚，其中PB1是速度参考电位器输入引脚，PC1是电机电流采样引脚，本节以电机在2个PWM周期内采多个64，以这64个点的平均值作为电机的平均电流。

在STM32CubeMX中，有专门的NUCLEO-F103RB工程模板，新建一个Cube工程，芯片型号为st32f103rb：

生成一个简单的工程模板实现了RCC,SYS，USART2接口的配置，同时还实现了LD2（LED）引脚的配置。接下来手动配置各功能模块，首先是TIM1,配置成三路PWM 模式1输出，PWM载波频率是20Khz = 72M/(2+1)/(1199+1),各通道初始PWM波是500：

使能TIM1的UPDATA中断，在中断服务程序中完成电流PID运算及控制：

接下来是TIM2配置，开启三路输入捕获功能，使能XOR功能，开启定时器中断：

上图中所述想要直接利用TIM2的HALL传感器功能，仅在CUBE中配置是不点问题的，原因如下，在配置输入捕获通道时，很多模式不可选：

而要真正实现STM32的定时器HALL传感器接口功能，除了要开启XOR功能外（在CUBE可直接勾选）：

还需要用到TI1F_ED(直接的双边沿检测)信号，TRC信号..并最终产生CC1I中断，完整的信号流图如下图：

故还需要开启中断，并最终要在自动生成的TIM.C中进行适当修改（后面源码上有介绍）：

配置ADC1:

本例ADC采电机电流工作在单电阻采样模式下，如上图所示，电机电流与ADC采样电流之间的关系式为（JP1,JP2不接）： V = 3*0.33*I，其中0.33为采样电阻的阻值，I为电机电流，V为放大3倍后的电机电流。

使能ADC的DMA功能：

配置ADC2:

接着将PC10,PC11,PC12普通IO功能配置，GPIO_OUTPUT模式，默认输出为低：

最后是中断优先级配置：

生成工程：

打开工程，加入事先准备好的bldc.c，pid.c, visualscope.c 和bldc.h，pid.h, visualscope.h（.c在src文件夹中 .h在INC文件夹）文件：

同时在tim.c及stm32f1xx_it.c中加入如下代码：

在dma.c中关闭dma中断：

在adc.c中加入求平均电流代码：

在adc.h中导出变量及函数名：

最后在main.c中加入如下代码：

设置工程下载后自动运行：

编译代码，调试代码，本节代码是在上一讲《STM32 电机教程 14 - BLDC 电机速度闭环控制》基础上实现，在串口示波器上可以看到电机电流（红），目标速度（黄）和实际速度（蓝）波形，旋转电位器可以看到电机速度的闭环控制效果（黄，蓝基本重合）：

OK,本期实验完成！本节内容到此结束，下一节将给大家介绍速度闭环内嵌电流闭环的实现方法。最后如果大家有什么疑问或是有想了解的其它内容，也欢迎大家留言！！最后喜欢这个公众号的同学们记得加关注了，每天都会有技术干货推出！！