少女祈祷中...

无刷电机控制原理

通过改变MOS管的开关来使三相轮替通电,从而达到旋转的目的

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control

建立数学模型

克拉克变换

通过将三维模型简化位二维模型来简化计算,先将三相抽象为三个夹角为120°的三个向量,随后通过克拉克变换到二维坐标系阿尔法和贝塔轴上。

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当Ia电流为-1A时,Ic和Ib均为1/2A,经过变换得到I_阿尔法电流为-3/2,为了使电机模型简单,我们希望转换后 阿尔法电流 也是-1A,因此乘以2/3,此时就得到克拉克变换等幅值形式公式,对此公式利用基尔霍夫定律进行化简得到:

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克拉克逆变换

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帕克变换

阿尔法和贝塔坐标轴在定子上固定不动,但是背景的转子会转动造成电极变化使得电机旋转,帕克变换就是在定子上选取D-Q坐标系,Q指向N极。

同样利用sin和cos变换,将阿尔法-贝塔坐标系转换到D-Q坐标系下,就得到:

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反变换就是:

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FOC代码编写

前置知识

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电角度:转子在世界中真实旋转的角度

电角度 = 机械角度x极对数(电机的级数是电机的磁极数,有两个S\N磁极就是2极电机,也就是1对 极电机)

开环代码编写(基于stm32f1)