【问答汇总】STM32 电机在线培训互动

zero99 提问时间：2017-8-30 14:22 /

经过了之前的培训，相必大家都学到了很多，目前在线培训支持回看（https://www.moore8.com/courses/1633）
也可以看看本次培训大佬分享的一些经验帖，帮你快速提升：https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-612763-1-1.html

培训在线问答，FAE对问题全部做了回答，现将问题及答案整理如下，方便大家查看：

1、问：PMSM电机控制因为要频繁的快速正反转，当从一个方向如CW转到CCW的时候，马达电流非常大，而且震动很厉害该如何避免并能快速实现正反转呢？
FAE：这个依赖与速度指令的曲线如何给定，另外是否有位置或者速度传感器？

2、问：请问st的mcu可否控制100多安培电流的电机，效率怎么样？
FAE：这个问题与MCU无关，而是与控制方法及功率器件的选择有关。

3、问：还有个问题是弱磁控制最大转速是基速的多少倍？
FAE：这个问题由电动机的参数决定。

4、问：PID控制下，电流内环和速度外环的控制周期多少？能否设置相同？
FAE：这个可以在WB中配置。可以相同，但是需要考虑如果控制周期太长，则控制器的带宽受到限制；相反如果控制周期太短，程序可能来不及运行。

5、问：FOC电机控制中，如何在不知道电机参数的情况下，调节各个配置参数？
FAE：这个比较困难，很多配置参数要基于电机参数配置

6、问：最近使用workbench只生成了一些.h和.c文件，然后该如何使用它们？还需要手动在MDK中建立工程添加标准库再把这些文件加进去么？
FAE：在安装了STM32 MC SDK4.3 以后，在\Docs下，请参考这个文件：STM32 PMSM MC Library HandsOn.pdf

7、问：最近在做一个电动自行车控制器的项目，要求无传感器。项目采用STM32F103控制器和FOC4.3软件库。轮毂电机在空载时能实现无感启停，但是加了负载电机就起不来？
FAE：有很多书籍，《FOC控制原理》等等，或者电机控制书籍都会涉及

8、问：有没有专门介绍马达的书籍？
FAE：有很多，有一本《电机简史》介绍比较详细

9、问：关于各种MCU板和各种功率板，有没有一个统一的页面介绍？方便比对？
FAE：有的，培训资料里面有概括，或者访问ST官网也有资料

10、问：使用stm32电机控制，当电机速度变化比较大的时候，转子位置检测偏差比较大，严重时电机正反转力矩交替产生，导致电机震荡，怎么回事？
FAE：需要查看角度的连续性是否可以？建议使用DAC将角度输出，进行查看

11、问：请教下电机库是如何去实现调速的？
FAE：现在的电机库有一个速度控制模式，在这个模式下，我们采用双闭环控制：外环为速度调节器，内环为电流调节器。基于这个方法对电动机

12、问：iq和iq是先反park转换再pid得到Valfa，V be ta吗？
FAE：先PID，然后在反PARK

13、问：我在4.2的电机库图形界面下，看到可以配置有感或无感，那么无感模式，硬件上是怎么检测转子位置？是和bldc一样，经典的中点电压比较电路？因为没有看到设置专门的位置反馈引脚分配。电路会是怎么样的呢？
FAE：我们应用FOC控制，所以不需要反电动势检测电路。

14、问：STM8的电机库怎么配置使用，我下载了，里面全是文档，没有配置工具？
FAE：我们介绍的STM32F PMSM FOC SDK4.3目前只支持STM32系列。

15、问：请问同步电机和异步电机在驱动原理上有什么区别？
FAE：同步电机需要知道转子具体位置，而异步电机则无类似要求，更像是V/F控制

16、问：PMSM电机控制因为要频繁的快速正反转，当从一个方向如CW转到CCW的时候，马达电流非常大，而且震动很厉害该如何避免并能快速实现正反转呢？
FAE：调节速度PID，可以增加D分量，但注意需要有泻放电阻防止电压过冲

17、问：电流环，转矩环和速度环的关系？
FAE：速度为外环，转矩/电流环为内环，速度环慢于电流环

18、问：STM32 FOC控制精度如何？
FAE：速度分辨率0.1rps.

19、问：智能小车上使用的是直流电刷电机吗？要如何准确的控制它的转速？
FAE：是直流无刷，转速通过速度PID控制

20、问：是不是可以简单理解为高转速的就选BLDC的，低速的就选PMSM？
FAE：是控制方式的区别，不是电机区别，一个是方波控制，一个是正弦波控制

21、问：老师，刚刚讲的空间坐标变换的理论，看那本专业书籍比较好？
FAE：实际上各种讲FOC控制的书籍都会涉及，基本原理都相同

22、问：我在4.2的电机库图形界面下，看到可以配置有感或无感，那么无感模式，硬件上是怎么检测转子位置？
FAE：三相电流解耦，下午会讲，目前已经支持培训回看了

23、问：我感觉用磁极同极相斥，异极相斥，咋感觉在开始转动的瞬间，可能造成转动方向随机呢？
FAE：如果知道转子位置就不会出现类似状况

24、问：上电启动，电机加速度过大，会损害其连接的东西，如何解决的？
FAE：请注意速度PID参数以及注意加入过流过压保护

25、问：使用STM32F0芯片时，可以提供无代码限制的代码？
FAE：请联系相关代理商以及ST销售人员：https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-586498-1-1.html

26、问：电机识别那里一直连不上，请问问题在那里呢？
FAE：请联系代理商FAE： https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-586498-1-1.html

27、问：直流无刷电机的控制方式能否详细讲解。如何通过MCU控制产生旋转磁场？
FAE：请参考我们的用户手册STM32 PMSM MC Library User manual.pdf第4章。下载了FOC SDK以后，安装了套件，就会在\docs 下。旋转磁场的产生与其它交流电机的方式是一样的，具体可以参考电机学相关书籍。

28、问：请问STM32的4.0版本的电机库如何实现OOP编程？
FAE：请参考文件STM32 PMSM MC Library Developer manual.pdf

29、问：STM32开发板电机很容易过流，一过流电机就停转，后来接上了电流计实测，也就只有0.8A左右的电流就overcurrent了。在workbench里面配置过，把刹车功能，overcurrent保护的都关了，可是还是这样。请问这问题该怎么解决？
FAE：启动速度是否过大，时间过短？首先先查看下开环启动是否正常？

30、问：STM32 FOC BLDC和PMSM有哪些区别呢？
FAE：没区别

31、问：foc电机库，是否指驱动pmsm电机？比如st的4.2的电机库，能否驱动普通的bldc，还是只是效果不好？
FAE：两者可等同看待，都可

32、问：VSPWM波的段数多少和控制精度相关吗？
FAE：控制精度与SVPWM的段数没有直接的关系

33、问：软件库、workbench软件都可以在ST网站免费下载吗？
FAE：可以

34、问：有PMSM开环控制教程吗？
FAE：开环为V/F控制，即给定转速和角度后给出PWM波，可阅读相关书籍

35、问：ST的FOC电机库要怎么去实现低速方波启动，并且速度稳定后切入FOC，请教下哦
FAE：角度按照60度或者定义角度去启动，不要按照目前FOC角度累加方式即为方波启动

36、问：直流马达控制过程中，如何检测马达驱动类似车辆上坡和下坡的情况？
FAE：建议增加高度传感器

37、问：STM32 FOC 2.0版本和高版本差在哪儿？我目前使用的三电阻采样方案，对比了几个版本的代码后，觉得高版本函数封装的确实不错，耦合性也低了不少,可是本质的优化体现在哪儿?
FAE：加入更多细致算法，无传感部分增加比较多

38、问：STM32F103上基于电机库2.0电机能正转和调速，但是不知道怎样反转，求助
FAE：给速度为负值即可

39、问：ST的电机库里有正反转控制不知两者有何区别？
FAE：给出正负速度控制指令，比如+1000RPM为正传，-1000RPM为反转

40、问：用stm的芯片做的电流环的频率一般做到多少？速度环能做到多少？
FAE：分芯片，电流环最高45KHz，速度环一般1ms或2ms

41、问：FOC控制用在舵机上咋样？
FAE：非常合适，目前很多都是用FOC控制方式

42、问：参数易饱和,所指那些参数？
FAE：电压指令，PID调解等参数

43、问：最近在弄无刷电机控制，想在原来PWM控制上下桥臂的基础上，将PWM改成sinewave（正弦波），看了官方的视频教程，从头到位讲的是如何使用FOC SDK 库的使用。。。其实我就是想知道他们如何实现正弦波控制电机的？
FAE：电流解耦后，SVPWM波输出，电流就为正弦波

44、问：这里说的MCU EVB板是不是说板子上的单片机有专用的电机控制功能，不需要IO模拟了？
FAE：电机控制是算法实现，单片机需要有PWM引脚和ADC功能

45、问：用ST Motor Profiler Play Motor总有+- 10RPM的查是MCU 精度导致的吗？
FAE：导致转速波动的原因大致有电路的噪音，ADC的量化误差，控制输出的精度，电机的负载波动等等。

46、问：以前ST电机库2.0是否可以继续使用？
FAE：当然，只是2.0库只支持STM32F103，而V4.3库支持更多器件

47、问：直流无刷电机BLDC的转速应该是通过软件可控的吧？
FAE：当然，速度PID

48、问：MCU评估板是否有开发开发例程？
FAE：当然，可在stmcu.com.cn上下载固件库，里面有相关例程

49、问：无感bldc是检测反电动势的过零点来换相的。那么基于电机库的foc能否控制无感无刷？
FAE：当然，但FOC是基于电流解耦后软件观测器实现

50、问：单电阻的抗干扰能力会不会特别差呢？
FAE：单电阻相比较三电阻会有些干扰性问题

51、问：FOC控制库算法源代码是否会在控制库文件中找到？
FAE：除无传感观测器外都可以找到相关代码

52、问：请问可以控制步进电机吗?
FAE：步进电机不再此次培训范围内，相关资料可参考培训资料上的相关链接

53、问：步进电机和直流无刷电机的驱动方式有什么差异？感觉是一样的
FAE：不同，步进电机是阻磁电机，给脉冲旋转一定角度，直流无刷电机属于连续PWM波控制

54、问：转动方向是随机的？
FAE：不是。

55、问：永磁同步电机-PMSM使用正弦波驱动，是不是要使用DAC啊？
不是，使用PWM + ADC

56、问：如果很低转速，反电动势较弱，在上位机能看到反电动势波形么？
FAE：不能了

57、问：MOTOR PROFILE ,保存的识别参数在什么位置？
FAE：User \”user name”\.st_motor_control

58、问：我们有个敏感价格的产品，想用STM8或STM32F0系列做电机控制，STM8的电机库是不是不支持FOC控制？
FAE：STM8S不支持FOC控制，性能不够，可以考虑STM32F0

59、问：老师，能否实现高性能控制算法？芯片资源是否够？能不能进行浮点运算？
FAE：STM32F3xx，STM32F4xx可以用浮点

60、问：Rs和Ls是怎么测量的？
FAE：Rs = V/I，Ls则通过对电感充放电时间常数测定

61、问：四翼飞行器里用的电机属于哪种电机？
FAE：BLDC和PMSM都有