ST意法半导体
直播中

刘英

8年用户 1180经验值
私信 关注
[问答]

MCSDK5.4.4 FOC电流闭环运行电机偶发停转的原因?

工程师您好,我用MCSDK5.4.4的FOC库开发项目,使用的电机是带增量式编码器的永磁同步电机,在速度环开环电流闭环的情况下运行电机,我给定一个目标扭矩,执行完Encoder Alignment,启动电机,电机正常工作。如果我这时候强行堵转电机,把电机轴往相反的方向拖动一定角度后释放转子,正常情况下,电机会立马启动达到电机的最大转速,但实际情况是电机出力要么停转要么出力不够,我用STM32cubemonitor观测实际的Iq值是和我指令Iq值相等的,我需要重新执行一次Encoder Alignment后才恢复正常,想请教一下出现这种情况的可能原因是什么呢?谢谢

回帖(2)

杨敏

2025-3-12 14:57:07
可能原因有:


1,定位时间或者力矩不够,导致没有定位到准确角度;


2,编码器输出波形存在干扰,导致角度计算有误,可以通过示波器观测下编码器输出。


建议用DAC输出观察下在堵转以及反转过程中的电角度输出情况。 
举报

jjll652

2025-3-13 18:24:32

在使用MCSDK5.4.4的FOC库进行永磁同步电机控制时,遇到电机在堵转后无法正常恢复运行的情况,可能的原因包括以下几个方面:


1. 编码器角度同步问题



  • 原因分析:在电机堵转并强行拖动转子后,编码器的实际角度与FOC算法中计算的角度可能失去了同步。FOC算法依赖于准确的转子位置信息来生成正确的电流矢量,如果角度信息不准确,电机的输出扭矩会受到影响,甚至导致停转。

  • 解决方法:在电机堵转后,重新执行Encoder Alignment(编码器对齐)可以恢复角度同步。你可以考虑在程序中检测到电机异常时自动触发Encoder Alignment,而不是手动重新执行。


2. 电流环控制参数问题



  • 原因分析:虽然你观测到实际的Iq值与指令Iq值相等,但电流环的控制参数(如PI调节器的增益)可能不够优化,导致在电机堵转后无法快速恢复。

  • 解决方法:检查并优化电流环的PI参数,确保在电机堵转后能够快速响应并恢复扭矩输出。可以通过实验调整电流环的带宽和响应速度。


3. 速度环开环的局限性



  • 原因分析:你在速度环开环的情况下运行电机,这意味着速度环不参与控制,电机仅依靠电流环输出扭矩。在电机堵转后,速度环开环可能导致系统无法正确响应外部扰动。

  • 解决方法:考虑在电机堵转后切换到速度闭环控制,或者增加速度环的反馈控制,以增强系统的抗扰动能力。


4. 编码器信号干扰或丢失



  • 原因分析:在电机堵转并强行拖动转子时,编码器信号可能受到干扰或丢失,导致FOC算法无法正确获取转子位置信息。

  • 解决方法:检查编码器的接线和信号质量,确保在电机堵转时编码器信号仍然稳定。可以考虑增加编码器信号的滤波处理,或者使用更高精度的编码器。


5. 电机参数不准确



  • 原因分析:FOC算法依赖于准确的电机参数(如电感、电阻、磁链等)来生成正确的电流矢量。如果电机参数不准确,可能导致在电机堵转后无法正确恢复。

  • 解决方法:确保电机参数的准确性,可以通过电机参数辨识工具(如MCSDK中的Motor Profiler)重新测量并更新电机参数。


6. 过流保护或限幅问题



  • 原因分析:在电机堵转时,电流可能会迅速上升,触发过流保护或限幅,导致电机无法正常输出扭矩。

  • 解决方法:检查电流保护设置,确保在电机堵转时不会过早触发保护。可以适当调整电流限幅值,确保电机在堵转后能够正常恢复。


7. 软件逻辑问题



  • 原因分析:在电机堵转后,软件逻辑可能没有正确处理异常情况,导致电机无法正常恢复。

  • 解决方法:检查软件逻辑,确保在电机堵转后能够正确检测并处理异常情况。可以考虑增加异常检测机制,并在检测到异常时自动触发Encoder Alignment或其他恢复操作。


总结:


电机在堵转后无法正常恢复运行,最可能的原因是编码器角度同步问题或电流环控制参数不够优化。建议你首先检查编码器信号的质量和同步性,并优化电流环的PI参数。如果问题仍然存在,可以考虑增加异常检测机制,并在检测到异常时自动触发Encoder Alignment或其他恢复操作。


希望这些建议能帮助你解决问题。如果问题持续存在,建议进一步调试和优化控制参数,或者联系ST的技术支持团队获取更详细的帮助。

举报

更多回帖

发帖
×
20
完善资料,
赚取积分