ZHCAC12 January 2023 DRV8452 , DRV8462
PRODUCTION DATA
- 摘要
- 商標(biāo)
- 1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的功率效率
-
2自動扭矩
- 2.1 自動扭矩：學(xué)習(xí)原理
- 2.2 電流控制
- 2.3 PD 控制環(huán)路
- 2.4 自動扭矩調(diào)優(yōu)參數(shù)的影響
- 2.5 通過自動扭矩提高效率
- 3案例研究
- 4總結(jié)
- 5參考文獻(xiàn)
2.1.1 配置自動扭矩學(xué)習(xí)例程
啟用自動扭矩算法后，必須運(yùn)行學(xué)習(xí)例程來估計 ATQ_LRN 參數(shù)。
學(xué)習(xí)例程使用Equation3 中所示的 ATQ_LRN 與電機(jī)電流之間的線性關(guān)系。您必須選擇執(zhí)行學(xué)習(xí)的兩個電流值（在電機(jī)上施加空載扭矩）。這兩個電流值由 ATQ_LRN_MIN_CURRENT 和 ATQ_LRN_STEP 寄存器編程。
- 初始電流電平 = ATQ_LRN_MIN_CURRENT x 8
- 最終電流水平 = 初始電流水平 + ATQ_LRN_STEP
這兩個電流下的 ATQ_LRN 值保存在 ATQ_LRN_CONST1 和 ATQ_LRN_CONST2 寄存器中。這兩個寄存器用于為應(yīng)用工作范圍內(nèi)的所有其他電流內(nèi)插 ATQ_LRN 值。
表 2-1 列出了與自動扭矩學(xué)習(xí)例程相關(guān)的寄存器。
| 寄存器名稱 | 說明 |
|---|---|
| ATQ_LRN_MIN_CURRENT[4:0] | 表示自動扭矩學(xué)習(xí)例程的初始電流電平。 |
| ATQ_LRN_STEP[1:0] | 表示初始電流電平的增量。支持四個選項(xiàng)：
示例：如果 ATQ_LRN_STEP = 10b 且 ATQ_LRN_MIN_CURRENT = 11000b，則：
|
| ATQ_LRN_CYCLE_SELECT[1:0] | 學(xué)習(xí)例程使電流跳轉(zhuǎn)到下一個電平之后，保持一個電流電平的正弦半個周期數(shù)量。支持四個選項(xiàng)：
|
| LRN_START | 向該位寫入 1b 將啟用自動扭矩學(xué)習(xí)例程。學(xué)習(xí)完成后，該位自動變?yōu)?0b。 |
| LRN_DONE | 學(xué)習(xí)完成后，該位變?yōu)?1b。 |
| ATQ_LRN_CONST1[10:0] | 指示初始學(xué)習(xí)電流電平時的 ATQ_LRN 參數(shù)。 |
| ATQ_LRN_CONST2[10:0] | 指示最終學(xué)習(xí)電流電平時的 ATQ_LRN 參數(shù)。 |
| VM_SCALE | 當(dāng)該位為 1b 時，自動扭矩算法根據(jù)電源電壓變化自動調(diào)整 ATQ_UL、ATQ_LL 和 ATQ_LRN 參數(shù)。 |
在設(shè)置學(xué)習(xí)例程參數(shù)時，需要考慮以下幾點(diǎn)：
- 建議選擇介于最大工作電流的 30% 至 50% 之間的初始電流電平。
- 最終電流水平不得超過 255，并且可以在最大工作電流的 80% 和 100% 之間選擇。
- 電流波形失真（由于高速或低電源電壓）會導(dǎo)致 ATQ_LRN 參數(shù)讀取不正確。應(yīng)從觀察到波形失真的電流中選擇學(xué)習(xí)電流電平。
- ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 的值較低，可加快學(xué)習(xí)速度。但是，在易受噪聲影響的系統(tǒng)中，較高的 ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 會導(dǎo)致更穩(wěn)定的 ATQ_LRN 參數(shù)值。
- 當(dāng)電機(jī)達(dá)到穩(wěn)態(tài)速度后，應(yīng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
- 如果電機(jī)發(fā)生更改或電機(jī)速度變化 ±10%，則應(yīng)重新學(xué)習(xí)。
簡單總結(jié)，應(yīng)該應(yīng)用以下命令序列來啟用自動學(xué)習(xí)：
- 向 ATQ_EN 寫入 1b。
- 空載運(yùn)行電機(jī)。
- 對 ATQ_LRN_MIN_CURRENT 進(jìn)行編程。
- 對 ATQ_LRN_STEP 進(jìn)行編程。
- 對 ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 進(jìn)行編程。
- 向 ATQ_LRN_START 寫入 1b。
- 該算法會以初始電流電平運(yùn)行電機(jī)并持續(xù) ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 個電氣半個周期。
- 接著，該算法會以最終電流電平運(yùn)行電機(jī)并持續(xù) ATQ_LRN_CYCLE_SELECT 個電氣半個周期。
- 學(xué)習(xí)完成后：
- ATQ_LRN_START 位會自動清零至 0b
- ATQ_LRN_DONE 位變?yōu)?1b
- ATQ_LRN_CONST1 和 ATQ_LRN_CONST2 會填充在各自的寄存器中
- 電機(jī)電流達(dá)到 ATQ_TRQ_MAX
從原型設(shè)計測試了解 ATQ_LRN_CONST1 和 ATQ_LRN_CONST2 后，即可用于大規(guī)模生產(chǎn)，而無需再次調(diào)用學(xué)習(xí)例程。大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)使用以下命令序列：
- VREF 設(shè)置為與原型測試學(xué)習(xí)期間相同的值
- 對 ATQ_LRN_MIN_CURRENT 進(jìn)行編程
- 對 ATQ_LRN_STEP 進(jìn)行編程
- 對 ATQ_LRN_CONST1 進(jìn)行編程
- 對 ATQ_LRN_CONST2 進(jìn)行編程
- 向 ATQ_EN 寫入 1b
圖 2-3 展示了自動扭矩學(xué)習(xí)例程的綜合流程圖。
圖 2-4 自動扭矩學(xué)習(xí)從上到下繪制的圖線依次為：負(fù)載扭矩、線圈電流、電源電流、nSCS。
圖 2-4 展示了初始電流 (IFS1) 為 740mA 且最終電流 (IFS2) 為 2.2A 時的自動學(xué)習(xí)過程。ATQ_LEARN_CYCLE_SELECT 對應(yīng)于 32 個半個周期。