1 t# l* U6 G, h! c7 }" K

经过前期的准备，可以使用电机套件完成一些实验任务了。

首先是任务1和任务2的要求：

任务一和任务二基于workbench生成的代码来做并不难，因为代码里面提供了很多api函数并且做了很多软件上的保护，可以放心写代码，硬件不会那么容易损坏。

拿到一份陌生的代码除了了解我前面几篇帖子所说的内容外，在开始写代码前还需要了解api函数。我们可以打开mc_api.h看一看workbench都给我们提供了什么函数。
6 ^6 [( V5 v8 n3 e

1. /** @addtogroup MCIAPI
   7 {# o/ Q, l9 g" H) _8 L3 l
2.   * @{
   
3.   */
   4 i) q  L7 a3 ?* P; T
4. 
   
5. typedef enum {UDRC_STATE_IDLE, UDRC_STATE_REQUESTED, UDRC_STATE_EOC} UDRC_State_t;
   
6. 
   
7. /* Starts Motor 1 */
   ( i* U; q6 m+ J
8. bool MC_StartMotor1(void);
   
9. 
   2 d  u" \1 }1 D: y) _- i$ O
10. /* Stops Motor 1 */
    , A7 c) B  N2 w$ c  _
11. bool MC_StopMotor1(void);
    
12. 
    
13. /* Programs a Speed ramp for Motor 1 */
    0 f/ e4 |& r5 v0 M7 y% R; a, x
14. void MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
    1 K5 C* ^1 k8 Y# s- o
15. 
    
16. /* Programs a Torque ramp for Motor 1 */
    3 J4 x) r4 w+ K; S( g$ K
17. void MC_ProgramTorqueRampMotor1( int16_t hFinalTorque, uint16_t hDurationms );
    
18. 
    
19. /* Programs a current reference for Motor 1 */
    
20. void MC_SetCurrentReferenceMotor1( Curr_Components Iqdref );
    / R5 R& W0 G2 Z# t& k  R
21. 
    ! z% J$ Q1 n+ Y) k& i8 P4 I; X8 M
22. /* Returns the state of the last submited command for Motor 1 */
    8 }% i5 x7 ?9 K% X8 T% x- t- K
23. MCI_CommandState_t  MC_GetCommandStateMotor1( void);
    
24. 
    
25. /* Stops the execution of the current speed ramp for Motor 1 if any */
    
26. bool MC_StopSpeedRampMotor1(void);
    
27. 
    
28. /* Returns true if the last submited ramp for Motor 1 has completed, false otherwise */
    # _! o( o- n$ n  U3 U, I
29. bool MC_HasRampCompletedMotor1(void);
    1 }% G% I# n: w5 L
30. 
      O8 e4 D$ K$ K) ]' B
31. /* Returns the current mechanical rotor speed reference set for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
    $ j, n8 P' G5 }* x
32. int16_t MC_GetMecSpeedReferenceMotor1(void);
    
33. 
    * I9 W& a0 `8 D. I- K9 ]
34. /* Returns the last computed average mechanical rotor speed for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
    0 _% T/ y7 }0 q/ u; n7 z0 ~
35. int16_t MC_GetMecSpeedAverageMotor1(void);
    
36. 
    
37. /* Returns the final speed of the last ramp programmed for Motor 1, if this ramp was a speed ramp */
    
38. int16_t MC_GetLastRampFinalSpeedMotor1(void);
    
39. 
    
40. /* Returns the current Control Mode for Motor 1 (either Speed or Torque) */
    
41. STC_Modality_t MC_GetControlModeMotor1(void);
    
42. 
    9 }: U* j4 @( f8 C" m
43. /* Returns the direction imposed by the last command on Motor 1 */
    
44. int16_t MC_GetImposedDirectionMotor1(void);
    
45. 
    & P0 t* O+ r. c, y$ m* I# r
46. /* Returns the current reliability of the speed sensor used for Motor 1 */
    
47. bool MC_GetSpeedSensorReliabilityMotor1(void);
    
48. 
    
49. /* returns the amplitude of the phase current injected in Motor 1 */
    
50. int16_t MC_GetPhaseCurrentAmplitudeMotor1(void);
    
51. 
    
52. /* returns the amplitude of the phase voltage applied to Motor 1 */
    
53. int16_t MC_GetPhaseVoltageAmplitudeMotor1(void);
    
54. 
    
55. /* returns current Ia and Ib values for Motor 1 */
    6 Y8 M% f% q3 V) F( O/ y$ U' u
56. Curr_Components MC_GetIabMotor1(void);
    3 V# ^3 h& g/ F+ Y
57. 
    4 v  N' z# T5 H" o; v8 N
58. /* returns current Ialpha and Ibeta values for Motor 1 */
    
59. Curr_Components MC_GetIalphabetaMotor1(void);
    
60. 
    
61. /* returns current Iq and Id values for Motor 1 */
    # J; i; y1 V( q/ B/ }7 b* L
62. Curr_Components MC_GetIqdMotor1(void);
    
63. 
    & t6 e  h* d% j3 F1 T) l1 v
64. /* returns Iq and Id reference values for Motor 1 */
    6 J* s" ]3 o0 _
65. Curr_Components MC_GetIqdrefMotor1(void);
    
66. 
    + C9 T* b3 O* R$ k/ x6 d
67. /* returns current Vq and Vd values for Motor 1 */
    ; }* x! s! a" m6 w9 Y
68. Volt_Components MC_GetVqdMotor1(void);
    0 s. s+ ~; ^6 G) w2 o/ g* B( B
69. 
    
70. /* returns current Valpha and Vbeta values for Motor 1 */
    
71. Volt_Components MC_GetValphabetaMotor1(void);
    
72. 
    / V+ o6 @/ G! _: J  ]: r
73. /* returns the electrical angle of the rotor of Motor 1, in DDP format */
    8 H, y+ k! K  _9 m  o
74. int16_t MC_GetElAngledppMotor1(void);
    
75. 
    
76. /* returns the current electrical torque reference for Motor 1 */
    + ^# P5 j5 q, M$ z  t! s9 ?  E
77. int16_t MC_GetTerefMotor1(void);
    
78. 
    
79. /* Sets the reference value for Id */
    ' ]$ }' a0 d% u1 V% p. |
80. void MC_SetIdrefMotor1( int16_t hNewIdref );
    % T: `: N$ X7 m: |$ |7 s0 c& Y) X
81. 
      w, K* J; G3 q+ r3 Y* x
82. /* re-initializes Iq and Id references to their default values */
    6 o' F. U% w- [% W
83. void MC_Clear_IqdrefMotor1(void);
    
84. 
    
85. /* Acknowledge a Motor Control fault on Motor 1 */
    " o) U5 h3 Q* q9 V1 M6 i( E* [
86. bool MC_AcknowledgeFaultMotor1( void );
    1 M. `; o6 |, W
87. 
    ; |/ w1 T1 p; Y( F
88. /* Returns a bitfiled showing faults that occured since the State Machine of Motor 1 was moved to FAULT_NOW state */
    8 `% Y3 G3 Y9 g
89. uint16_t MC_GetOccurredFaultsMotor1(void);
    3 C, _7 Z. N* H/ b" A6 Q0 m  D  Q7 G
90. 
    
91. /* Returns a bitfield showing all current faults on Motor 1 */
    
92. uint16_t MC_GetCurrentFaultsMotor1(void);
    
93. 
    / b* g9 V; M' t+ g6 C+ u1 m4 R7 n
94. /* returns the current state of Motor 1 state machine */
    
95. State_t  MC_GetSTMStateMotor1(void);
    
96. 
    
97. /* programs a user defined ADC regular conversion */
    ; g- G; o' x3 o1 q% z' W5 Q" k
98. void MC_ProgramRegularConversion(uint8_t bChannel, uint8_t bSampleTime);
    
99. 
    ' W) C: [  \7 A3 P
100. /* Returns the value of the last executed user defined ADC regular conversion */
     
101. uint16_t MC_GetRegularConversionValue(void);
     
102. 
     
103. /* Returns the status of the last requested user defined ADC regular conversion */
     
104. UDRC_State_t MC_GetRegularConversionState(void);

复制代码

上面这些api函数是对单个电机的操作，包含了启动、调速、调转矩、以及电机各种状态的获取。

看了任务一的要求，个人认为电机控制还是需要与外部交互好一点，电机启停不可控对于大功率的电机控制来说比较危险。

任务一代码：

1. void task_1(void)
   
2. {
   . W; J- V9 x* D: Q0 t
3.     MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   # n7 e2 G5 }, S& F0 F# I$ T- g6 I
4.     MC_StartMotor1();
   
5.     HAL_Delay(10000);
   ( F9 M8 Y% j9 C: C; l: s
6.     MC_StopMotor1();
   
7.     HAL_Delay(10000);
   7 h8 ~* x% t- Q' A% v9 b/ e$ G$ k
8. }

复制代码

主函数添加的代码：

1. /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   2 ~( t& d" u9 ?- V; F# g4 V; S
3.   while (1)
   
4.   {
   : e3 `+ ]% D1 i$ n7 T8 G
5.       
   
6.       if(GPIO_PIN_SET == HAL_GPIO_ReadPin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin))
   
7.       {
   : t8 z3 }. K: q9 z8 r0 I5 [
8.               task_1();
   4 S1 S7 e% p- w  v% |
9.       }
   
10.       else
    
11.       {
    
12.             MC_StopMotor1();
    ( L* b8 v! i3 Z  n6 n3 J- t- A# C
13.       }
    
14.       realspeed = MC_GetMecSpeedAverageMotor1()*6;
    , r8 H$ r* |( u+ y5 ^" z
15.   /* USER CODE END WHILE */

复制代码

按键中断处理函数代码在ui_task.c这个文件中：

1. void UI_HandleStartStopButton_cb (void)
   ; J; r7 a, s( `0 N' q' O
2. {
   
3. /* USER CODE BEGIN START_STOP_BTN */
   
4.   HAL_GPIO_TogglePin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin);
   
5. /* USER CODE END START_STOP_BTN */
   
6. }
   % Y" ^7 t6 u* W- t, R8 ]% m

复制代码

这样可以通过按键来控制任务的运行并且可以通过led的亮灭来观察系统所处的状态。LED11是驱动板上的一颗led，引脚号是PB2，可以通过cubemx来设置初始化代码。

通过monitor可以看到速度变化曲线图：

ok，任务一完成。

-------------------------------------------------------------
) h2 o  e5 C( {4 ?

任务二代码：

1. void task_2(void)
   
2. {
   
3.         int16_t Speed_Kp,Speed_Ki;
   ! S' h4 u6 n6 f5 P- W
4.         MCT_Handle_t * pMctHdl;
   
5.         MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   
6.         MC_StartMotor1();
   
7.         HAL_Delay(3000);
   
8.         MC_StopMotor1();
   2 K2 Y6 U6 v- r
9.         HAL_Delay(1000);
   3 H' e8 O( d' }! p
10.      pMctHdl = GetMCT(M1);
    
11.      Speed_Kp = PID_GetKP(pMctHdl->pPIDSpeed);
    % |( F; T+ H. ~- J( S$ d
12.      Speed_Ki = PID_GetKI(pMctHdl->pPIDSpeed);
    
13.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp*2);
    
14.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki*2);
    / z' O; g+ X) U9 p8 ?3 x6 i
15.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    
16.      MC_StartMotor1();
    7 L( j( C' P+ C/ Q
17.      HAL_Delay(3000);
    
18.      MC_StopMotor1();
    
19.      HAL_Delay(1000);
    % |: p5 J( Q( H& v
20.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp/2);
    0 i! A4 w4 b$ R5 ^4 P* W
21.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki/2);
    / j% C/ s+ p4 `( Z
22.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    & b5 i* q, T+ D' m. j
23.      MC_StartMotor1();
    
24.      HAL_Delay(3000);
    7 i0 L+ \! T: M" m' M
25.      MC_StopMotor1();   
    
26.         HAL_GPIO_WritePin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin,GPIO_PIN_RESET);
    
27. }

复制代码

主函数代码和任务一相同，只是把task_1()改成task_2()就行了。最后一行把LED引脚拉低是为了让代码只运行一次，多次运行可以通过按键进行操作。

可以看到和预期结果是一致的，原始PI调节速度快，有超调现象；Kp、Ki同时增大一倍的时候，调节加快了，并且超调现象被抑制了；当Kp、Ki同时缩小一倍时可以看到虽然调节很快，但是有严重的超调现象。
9 O" H6 R" s. s6 K) o# ?5 x

" C( a# V" x" W6 E/ S7 e

通过monitor的图形显示速度波形极大的方便调试PID的过程，ST考虑得真周到。

0 N( b% O1 g% S; V/ M/ k

我在这里有个疑问，这个plotter只能显示参考速度的波形吗，还能不能添加其他变量来查看系统某个变量的变化趋势呢。之前我一直是用的Jscope，但是Jscope需要连接Jlink来查看，对于这款套件来说需要额外连接Jlink调试器，有一点点麻烦。后面调试有必要我还是会使用Jscope来查看一些变量的波形，并且分享到论坛。

' [5 K) m0 f: C, i/ Y+ P: P

任务一和任务二已完成，欢迎大家留言讨论。
, C) B; {/ Z$ f/ K: S! x# H

2 I5 ?9 h' q$ w2 r

/ P3 M( O' ]# I  r4 s  K

jeff1996 发表于 2019-7-22 16:34
' P  [" y; @/ v$ R5 T楼主。 我按照你任务1的程序。 但是我的电机加速到3000RPM需要10多秒。 怎么设置都是10多秒，很奇怪。 请问 ...

/* Programs a Speed ramp for Motor 1 */
0 d: _# a, P  ^7 Dvoid MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
9 k9 j$ I8 ~2 y# I+ f1 j这个函数的第二个参数你改过吗，第二个参数就是达到目标值的时间，越小加速度越快

) A  _- Y& U9 G* v) ]考虑另外一个问题，电机惯性较大，电机驱动板的驱动能力有限，也许最多就只能10+s才能达到目标转速

gatsby32 发表于 2019-3-13 09:42
* T2 z9 O. E9 ~- G7 v6 i5 w老哥  这个task是写在main函数里面吗  ？这个按键中断有什么作用啊？麻烦老哥给我解解惑，第一次学这些 很 ...

1 Y2 y: a4 c- C3 \1.在我的程序里按键的作用起的是传递信号的作用，按键中断中翻转LED11引脚，主函数通过读取LED11引脚电平值做是否启动任务的判断。
7 S2 ]. q9 J( y2.在我的代码里启停是可控的，通过LED11引脚电平来判断是否执行task1。另外，task1的要求就是延时不断启停，我这样写是没有问题的

gatsby32 发表于 2019-3-28 16:52
4 k. `; P2 r2 y0 d老哥 这两个函数的内容不一样 ，为了完成实验一 我需要把这个内容改成和你一样的吗
...

  F/ k  X" \# E1 }8 D直接扔好几个问题，还没完全看过来
6 d3 L( Y# K4 A" g回复20#和21#：
User_label那个自己想写什么名字无所谓，根据自己喜好就OK
' }5 }' y* U( _: l/ G  U4 d1 L回复22#和23#：
! P) y5 j: {- Y! g# A2 L. B3 y不用跟我的代码完全一样，这个只是我用于控制实验进行与否的一种方式，你也可以通过其他方式来做

这个只显示了速度波形，其实要想显示更多东西，就在通讯协议里面加就好了，ST这个是串口的，板子和上位机通讯协议已经固定了，想要显示更多可以自己搞个上位机；
+ j; Q/ H$ W7 |2 J

freeelectron 发表于 2018-9-2 18:27
9 o0 f' R9 Y* X* d这个只显示了速度波形，其实要想显示更多东西，就在通讯协议里面加就好了，ST这个是串口的，板子和上位机通 ...

" a4 Z3 [& X5 ~8 z( A* j9 L& a; S好的，有时间我去了解一下通讯协议的代码，尝试显示其他变量。另外一个就是觉得plotter采样率有点低，Jscope采样率1kHz在好些时候都显得不太够用。

这套板最大可以承受多大的电压，官方给的不是8-48V吗，但是我的刚到40V下面那个nucle板就烧了

ff321 发表于 2018-9-14 09:20
- M+ t" X* \( M  _这套板最大可以承受多大的电压，官方给的不是8-48V吗，但是我的刚到40V下面那个nucle板就烧了
- C- b+ v  a% W! o) D0 X# T ...

0 a( d+ w- r( C0 G3 Q' V! `我没试过其他电压，一直用的12V，你是不是正负极接反了

子曰好人 发表于 2018-9-14 09:29
我没试过其他电压，一直用的12V，你是不是正负极接反了

不是，我是从24V慢慢升上去的，

ff321 发表于 2018-9-14 09:47
0 G7 R* I/ a' b; A3 G0 [7 Q不是，我是从24V慢慢升上去的，

5 F( W9 U9 l; ^5 r! ~2 V: i; M6 l我后面尝试一下高电压再给你反馈吧，主要是现在我也没有高电压的电机，所以一直用的12V

子曰好人 发表于 2018-9-14 10:04
  p" K) c! i' g我后面尝试一下高电压再给你反馈吧，主要是现在我也没有高电压的电机，所以一直用的12V ...

  k5 x- P6 R1 k, y) d1 i$ j好的，还是小心点吧

ff321 发表于 2018-9-14 10:57
9 j; `8 ~' H: p7 d好的，还是小心点吧

! |8 r( Q/ t( p* I2 ?) ?6 A上电40V驱动板坏了，底板还是好的，这个可能需要告知一下ST了

freeelectron 发表于 2018-9-2 18:27
/ o8 w! \3 b3 R0 Z- l# ^# Z6 C这个只显示了速度波形，其实要想显示更多东西，就在通讯协议里面加就好了，ST这个是串口的，板子和上位机通 ...

板子和上位机通讯协议是啥

vernonvb 发表于 2018-9-19 09:21
4 E1 {2 \! O6 x% d9 c+ X0 _板子和上位机通讯协议是啥

我还没看，你可以去串口中断函数中了解通信协议

MCT_Handle_t* 这个类型的指针，会报错，没有定义，然后我加上mc_tuning.h就可以了，楼主你有遇到吗？

mozartc 发表于 2018-9-20 13:21
MCT_Handle_t* 这个类型的指针，会报错，没有定义，然后我加上mc_tuning.h就可以了，楼主你有遇到吗？ ...

+ X0 [; h; ?- J正常呀，这属于C语言基本功，MCT_Handle_t这个结构体在mc_tuning.h中定义的，你要在其他文件中使用当然要包含定义这个结构体的头文件嘛

子曰好人 发表于 2018-9-20 14:08
正常呀，这属于C语言基本功，MCT_Handle_t这个结构体在mc_tuning.h中定义的，你要在其他文件中使用当然要 ...

那就好，我还以为是我工程建立的有问题

老哥  cubemax怎么初试化引脚啊，你能把你的任务一和任务二的工程发给我我吗，我不知道task这些函数要添加在哪里 ，我以前没学过这些东西 ，是个菜鸟 ，望老哥多多指教啊