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基于恩智浦MPC5744P的電機FOC控制中電流的采樣

CHANBAEK ? 來源:嵌入式程序猿 ? 作者:小猿 ? 2023-04-20 14:17 ? 次閱讀

摘要

本篇筆記主要記錄基于恩智浦MPC5744P的電機FOC控制中電流的采樣。

準備工作

  1. 安裝S32DS for PA, 因為我們在S32DS下開發MPC5744P。
  2. 安裝S32DS 的SDK, 我們使用最新版3.0.3

ADC

恩智浦的MPC5744P,含有的ADC子模塊有四個,我們使用ADC0的通道0,和ADC1的通道0來做電流的同步采樣,通過PWM觸發CTU,CTU事件觸發ADC電流采樣,在CTU的中斷中去獲取電流的ADC值,經過濾波后就可以做電流算法的閉環控制,這個芯片的ADC 有兩種模式。

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我們使用電機控制模式,使用內部集成的CTU去觸發ADC轉換。也可以采用etimer去觸發ADC,這次我們采用CTU觸發,配置ADC,CTU時鐘為80M.

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CTU

CTU的利用可以減少CPU的負擔,具體的描述可以參考手冊下面的描述

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CTU框圖

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因為做電機控制,電流的同步采樣非常關鍵,根據這個框圖可以看到,PWM的重裝載可以作為觸發CTU,CTU產生ADC命令請求去ADC轉換。CTU操作的模式有觸發模式和順序模式。我們采用觸發模式。

這里需要注意的是CTU的FIFO是不同的,0和1用來做快速采樣,而2和3用來配置作為低速采樣。

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配置和開發

在S32DS開發環境中配置CTU和ADC,

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ADC配置

圖片

更多參數的配置請參考收據手冊,這個需要認真閱讀手冊配置,可以參考例程。配置完成后,生成驅動,如果沒有錯的話,我們這里需要完成CTU的中斷去獲取ADC值。

驅動添加

需要初始化ADC和CTU,添加相應的代碼,使用生成的配置結構體

圖片

然后還需要完成CTU的中斷,

圖片

轉換結果的獲取有兩種API, 可以根據自己需要選擇,第一種API

/ FUNCTION *********************************************************************

  • Function Name : CTU_DRV_GetConvData
  • Description : This function returns the conversion data result aligned according
  • to the alignment parameter.
  • Implements : CTU_DRV_GetConvData_Activity
  • END**************************************************************************/

uint16_t CTU_DRV_GetConvData (const uint32_t instance, const uint32_t fifoIdx, ctu_data_align_t alignment)

第二種API

/ FUNCTION *********************************************************************

  • Function Name : CTU_DRV_GetConvResult
  • Description : This function gets the full conversion result information, with
  • the conversion data aligned according to the alignment parameter.
  • Implements : CTU_DRV_GetConvResult_Activity
  • END**************************************************************************/

void CTU_DRV_GetConvResult (const uint32_t instance, const uint32_t fifoIdx, const ctu_data_align_t alignment, ctu_conv_result_t * const result)

兩種都可以正確獲取到ADC值,獲取到原始值以后還需要做一些濾波來處理,這些流給大家去實現,因為你的應用不一樣,可能采取的濾波算法也不一樣。有時候還需要采用多種濾波算法實現對不同干擾的抗擾能力。

測試

添加完代碼,沒有問題后就可以編譯下載到板子上調試觀察,可以看到,正確實現了電流的多路采樣,可以采集多組值,測量下這里就給大家簡單觀察下打斷點采集到的結果。

圖片

同時CTU還有其他一些觸發源,大家也可以實驗一下,也可以軟件觸發。但在電機控制中,為了達到同步和快速的電流采樣,都是用觸發同步采樣,提供給算法實施閉環控制。有興趣的可以多研究研究。

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