" ^1 R% K5 {# Z* @

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。
& }* X' n  s5 ^6 K

1. /** @addtogroup MCIAPI
   
2.   * @{
   
3.   */
   8 ^" ?2 ?: c# h7 E" ]6 |
4. 
   6 G! f) i7 e8 [9 ?8 L, s6 A
5. typedef enum {UDRC_STATE_IDLE, UDRC_STATE_REQUESTED, UDRC_STATE_EOC} UDRC_State_t;
   2 `  M, Q$ `3 Q
6. 
   
7. /* Starts Motor 1 */
   % y% v! R1 p% w3 Z
8. bool MC_StartMotor1(void);
   
9. 
   , T+ E# M& c. M& d
10. /* Stops Motor 1 */
    $ o7 Y8 p: O( W
11. bool MC_StopMotor1(void);
    : }3 Z( v3 T- ]
12. 
    
13. /* Programs a Speed ramp for Motor 1 */
    9 W+ C' d9 V5 M
14. void MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
    , k- t% n7 G3 W/ ?* C
15. 
    6 }$ Q: M& [% k
16. /* Programs a Torque ramp for Motor 1 */
    8 V! ]9 K4 x& h2 d. K7 x( B; j+ w
17. void MC_ProgramTorqueRampMotor1( int16_t hFinalTorque, uint16_t hDurationms );
    5 n% c9 l, ?& `8 o5 F4 v
18. 
    
19. /* Programs a current reference for Motor 1 */
    8 h2 k) L5 m) e: L! G1 k; K, U
20. void MC_SetCurrentReferenceMotor1( Curr_Components Iqdref );
    
21. 
    
22. /* Returns the state of the last submited command for Motor 1 */
    ; y2 G! e$ {" |5 ~
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. 
    6 T9 ]7 v( a& U5 E) ^0 Y/ n, \& U
28. /* Returns true if the last submited ramp for Motor 1 has completed, false otherwise */
    
29. bool MC_HasRampCompletedMotor1(void);
    
30. 
    
31. /* Returns the current mechanical rotor speed reference set for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
    & y4 l% X7 m. V6 p3 C
32. int16_t MC_GetMecSpeedReferenceMotor1(void);
    
33. 
    ; b  [1 k) l( u: T. V" C( x5 v
34. /* Returns the last computed average mechanical rotor speed for Motor 1, expressed in dHz (tenth of Hertz) */
      ]3 t- J3 M! y3 f  N& C
35. int16_t MC_GetMecSpeedAverageMotor1(void);
    9 ^5 F+ o8 c6 ~2 ^1 q
36. 
    4 S. n  G2 y/ T' h
37. /* Returns the final speed of the last ramp programmed for Motor 1, if this ramp was a speed ramp */
    ' Q' u; G$ U2 v1 i
38. int16_t MC_GetLastRampFinalSpeedMotor1(void);
    
39. 
    
40. /* Returns the current Control Mode for Motor 1 (either Speed or Torque) */
    & k$ W* y) v5 T0 C9 E5 G
41. STC_Modality_t MC_GetControlModeMotor1(void);
    3 j* H1 T. s4 y& j5 w
42. 
    7 @, Z3 j4 E' Z1 L1 |& H1 Z' X( n
43. /* Returns the direction imposed by the last command on Motor 1 */
    % U; @; {  y' {$ k! P
44. int16_t MC_GetImposedDirectionMotor1(void);
    
45. 
    ) ~* T% }# g9 H* d
46. /* Returns the current reliability of the speed sensor used for Motor 1 */
    
47. bool MC_GetSpeedSensorReliabilityMotor1(void);
    
48. 
    8 e" z* K# I/ ~/ {) R5 H
49. /* returns the amplitude of the phase current injected in Motor 1 */
    1 I$ g& t. Z: N0 T; C- n
50. int16_t MC_GetPhaseCurrentAmplitudeMotor1(void);
    
51. 
    - f! c  Z, g: c% w
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 ^0 |. _1 J; K0 a" `8 L0 [
56. Curr_Components MC_GetIabMotor1(void);
    ! `# W( i* d, R) v. {0 m" v
57. 
    
58. /* returns current Ialpha and Ibeta values for Motor 1 */
    
59. Curr_Components MC_GetIalphabetaMotor1(void);
    , Q& }: s7 i% o! Z9 K
60. 
    
61. /* returns current Iq and Id values for Motor 1 */
    1 ]. ^9 H" m) w
62. Curr_Components MC_GetIqdMotor1(void);
    * \7 H1 [% J* G8 @$ R$ t
63. 
    - v" o+ K) }" {8 s$ u4 K  B9 u
64. /* returns Iq and Id reference values for Motor 1 */
    
65. Curr_Components MC_GetIqdrefMotor1(void);
    
66. 
    
67. /* returns current Vq and Vd values for Motor 1 */
    
68. Volt_Components MC_GetVqdMotor1(void);
    
69. 
    
70. /* returns current Valpha and Vbeta values for Motor 1 */
    
71. Volt_Components MC_GetValphabetaMotor1(void);
    
72. 
    
73. /* returns the electrical angle of the rotor of Motor 1, in DDP format */
    
74. int16_t MC_GetElAngledppMotor1(void);
    & h8 `$ K7 x9 J9 i
75. 
    $ {" e* l' K# R
76. /* returns the current electrical torque reference for Motor 1 */
    
77. int16_t MC_GetTerefMotor1(void);
    $ K8 f8 {1 T& b% a% @
78. 
    : M% O1 |1 C3 N# D  K& l1 p3 S
79. /* Sets the reference value for Id */
    / n: V8 N9 `+ \; F' |
80. void MC_SetIdrefMotor1( int16_t hNewIdref );
    
81. 
    
82. /* re-initializes Iq and Id references to their default values */
    9 @  }$ W/ c& q/ N  v
83. void MC_Clear_IqdrefMotor1(void);
    
84. 
    
85. /* Acknowledge a Motor Control fault on Motor 1 */
    2 m; K4 H9 f) Q) _" V. r9 s. c, p
86. bool MC_AcknowledgeFaultMotor1( void );
    6 u- I* o7 ]2 U* {' e' e, E' Q/ ]
87. 
    & c8 x0 @& M0 ^" k# O+ E
88. /* Returns a bitfiled showing faults that occured since the State Machine of Motor 1 was moved to FAULT_NOW state */
    
89. uint16_t MC_GetOccurredFaultsMotor1(void);
    
90. 
    : _' `0 N3 @, A7 x
91. /* Returns a bitfield showing all current faults on Motor 1 */
    
92. uint16_t MC_GetCurrentFaultsMotor1(void);
    
93. 
    % X* c) n2 a6 v7 y0 T$ R5 O
94. /* returns the current state of Motor 1 state machine */
    
95. State_t  MC_GetSTMStateMotor1(void);
    ; `' C) y( X- A' \
96. 
    $ Q" Z9 I9 V9 v3 ?/ p+ X0 y
97. /* programs a user defined ADC regular conversion */
    % Z& W- e! H7 s# N( R7 I; U" P, S( D
98. void MC_ProgramRegularConversion(uint8_t bChannel, uint8_t bSampleTime);
    8 s) J' J- g  y) O; E+ ^
99. 
    
100. /* Returns the value of the last executed user defined ADC regular conversion */
     
101. uint16_t MC_GetRegularConversionValue(void);
     9 ]0 G( M8 C, a$ h3 Q2 `
102. 
     
103. /* Returns the status of the last requested user defined ADC regular conversion */
     : R3 Y9 q, d  c! J- [
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)
   $ Q) J$ |: K& T
2. {
   * k1 t7 j/ Y9 l' w0 c1 N! ?
3.     MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   . g! p9 w1 c, W8 z/ i
4.     MC_StartMotor1();
   7 P# H' S( {8 H
5.     HAL_Delay(10000);
   
6.     MC_StopMotor1();
     v5 g3 ~2 [: S6 k. ?: q" X
7.     HAL_Delay(10000);
   
8. }

复制代码

主函数添加的代码：

1. /* Infinite loop */
   
2.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
   $ R9 T$ N/ r3 J! C/ w0 \. r
3.   while (1)
     J4 P1 \/ O% d3 u
4.   {
   ) M1 Z2 l& s# S! J' }3 A' {# S
5.       
   
6.       if(GPIO_PIN_SET == HAL_GPIO_ReadPin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin))
   1 [  f: T  r0 O; ?3 S( O
7.       {
   
8.               task_1();
   # ]$ v8 s7 O- _7 S; ~( S
9.       }
   
10.       else
    : q; Q5 m+ i( r) z3 e2 A( n( R+ N
11.       {
    
12.             MC_StopMotor1();
    + p% \' \; \, L. H3 I" H/ @& C
13.       }
    8 {) t/ q2 Z  X% d' y& F
14.       realspeed = MC_GetMecSpeedAverageMotor1()*6;
    5 Q: C1 p& n0 N1 O* _: A7 J
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)
   ' h( A8 [% G/ V; P
2. {
   
3. /* USER CODE BEGIN START_STOP_BTN */
   3 ^% E0 ~) ^' e7 ~1 q. j
4.   HAL_GPIO_TogglePin(LED11_GPIO_Port,LED11_Pin);
   
5. /* USER CODE END START_STOP_BTN */
   $ G+ |0 e7 C7 d6 A/ c9 W/ T7 F
6. }
   * {: `) v) Q/ M( B( @: c

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。

-------------------------------------------------------------

任务二代码：

1. void task_2(void)
   
2. {
   
3.         int16_t Speed_Kp,Speed_Ki;
   
4.         MCT_Handle_t * pMctHdl;
   
5.         MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
   
6.         MC_StartMotor1();
   ; d3 }; m0 O" D$ b
7.         HAL_Delay(3000);
   
8.         MC_StopMotor1();
   , S! z; s( v6 d, N0 k! j+ k
9.         HAL_Delay(1000);
   
10.      pMctHdl = GetMCT(M1);
    + \: I( o7 c* a' k2 C% S
11.      Speed_Kp = PID_GetKP(pMctHdl->pPIDSpeed);
    ! |  \" g7 h  _( a8 W
12.      Speed_Ki = PID_GetKI(pMctHdl->pPIDSpeed);
    
13.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp*2);
    
14.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki*2);
    
15.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    
16.      MC_StartMotor1();
    , N$ `* N& J  L+ d' K. H
17.      HAL_Delay(3000);
    + F. z9 i3 z6 i- g& _
18.      MC_StopMotor1();
    
19.      HAL_Delay(1000);
    
20.      PID_SetKP(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Kp/2);
    3 J' Q9 p; ~9 j/ J. D
21.      PID_SetKI(pMctHdl->pPIDSpeed,Speed_Ki/2);
    . y# k! j, A1 G0 [5 \; X
22.      MC_ProgramSpeedRampMotor1(3000/6,1000);
    
23.      MC_StartMotor1();
    8 ~( ?0 o' j  I
24.      HAL_Delay(3000);
    
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。
8 E3 T( n5 y! x7 G6 K6 }% X

. L" [* I; m- l0 [* J5 G

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。

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。

- o0 @# p- V2 k; P

任务一和任务二已完成，欢迎大家留言讨论。

jeff1996 发表于 2019-7-22 16:34
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 ...

% S. e+ V* b# p2 G0 o( e  A# W/* Programs a Speed ramp for Motor 1 */
; c/ X. F1 ]- ^- z' Q/ pvoid MC_ProgramSpeedRampMotor1( int16_t hFinalSpeed, uint16_t hDurationms );
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
7 K; ^( f% e1 V6 l
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
# T- w; e3 y. d; o) y  C! Y* p' K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 ...

) p) B  Z" {  \: E$ i3 U% x1.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。
- @, \0 J* g7 Y! A7 o* {2.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
& \+ t& b% _% b4 a# I8 {3 h6 G( p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
...

直接扔好几个问题，还没完全看过来
回复20#和21#：
. M# w' O" M1 f1 P2 h) I1 @User_label那个自己想写什么名字无所谓，根据自己喜好就OK
$ }5 X1 S  g8 N/ T- c回复22#和23#：
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
; \" A5 u4 N6 n9 M9 m# J- b

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；
# @& Y' d3 E" C

freeelectron 发表于 2018-9-2 18:27
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 ...

1 |4 U8 [6 @* Z# z3 \6 }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
0 [. G% q" K4 P$ F  B, W

ff321 发表于 2018-9-14 09:20
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
2 l8 Q- [. F# }; ~5 Y. P ...

5 ?/ P0 W( r- L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
* w1 {  b& W: b: {9 ~/ X* ^9 _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
# ~4 J% L  Q- \不是，我是从24V慢慢升上去的，

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
* A1 z% {7 C/ [) u0 }# h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 ...

9 V; c5 O* S" t' Y0 ~6 a好的，还是小心点吧

ff321 发表于 2018-9-14 10:57
好的，还是小心点吧

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
- k2 x8 a6 k8 b) R! F: r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 ...

" a: Q1 H0 V& g$ v) A# T; Y. r5 x板子和上位机通讯协议是啥

vernonvb 发表于 2018-9-19 09:21
: L! x$ K+ p, |; U- v' w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
' [6 t6 j& W* ]. @1 c) i* IMCT_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？ ...

" F/ X7 M( I# h0 [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