圖 3-8 Quick Start 頁(yè)面 - 紋波計(jì)數(shù)設(shè)置

Quick Start 頁(yè)面提供了一個(gè)使用電機(jī)調(diào)整器件參數(shù)的三步過(guò)程。這適用于所有四個(gè) EVM（而不僅是 DRV8213），甚至適用于不具有 RC_OUT 的 DRV8215/DRV8235。所有四個(gè)器件要遵循的步驟相同。

步驟 1 - 電機(jī)電阻和電流

1. 在第一個(gè)框中輸入電機(jī)電阻。如果電機(jī)數(shù)據(jù)表中沒(méi)有給出電阻數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊 How to measure motor resistance，了解確定電機(jī)電阻的幾種方法。
2. 電機(jī)電阻倒數(shù)范圍 (INV_R_SCALE) 和電機(jī)電阻倒數(shù)的建議值 會(huì)自動(dòng)更新。使用相應(yīng)的下拉列表和輸入框?qū)⑦@些建議值應(yīng)用于器件寄存器。這些值接近建議值之后，警告就會(huì)消失。
3. 為電機(jī)選擇適當(dāng)?shù)?CS GAIN SEL（僅限 DRV8214/DRV8215）。這會(huì)調(diào)整 IPROPI 的輸出，并有助于實(shí)現(xiàn)高精度。DRV8234/DRV8235 的 CS GAIN SEL 使用單個(gè)設(shè)定值，因此在這些 GUI 型號(hào)中禁用此下拉菜單。

步驟 2 - 紋波頻率

1. 使用驅(qū)動(dòng)器控制面板在無(wú)負(fù)載的情況下以 100% 占空比開(kāi)始旋轉(zhuǎn)電機(jī)。在剩余調(diào)優(yōu)步驟中電機(jī)必須旋轉(zhuǎn)。
2. 將示波器或邏輯分析儀連接到 EVM 上的 IPROPI 測(cè)試點(diǎn)，或在電機(jī)引線周圍夾持電流探頭。
3. 捕獲至少 50 毫秒的電流波形。計(jì)算峰數(shù)，如圖 4-9 所示。在 Number of Ripples Manually Calculated 框中輸入峰數(shù)，然后將捕獲時(shí)間（例如，50ms）輸入 Count Duration 框。TI 建議對(duì)給定電機(jī)至少計(jì)數(shù) 20 個(gè)紋波。
   圖 3-9 電氣紋波速度測(cè)量
4. Mean Current Ripple Frequency 框會(huì)自動(dòng)更新，以便將此紋波計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為 Hz 和 rad/s。rad/s 框中顯示的值是在步驟 3 中調(diào)整器件以進(jìn)行測(cè)量和匹配的值。請(qǐng)注意，這是電氣速度，而不是機(jī)械速度。機(jī)械電機(jī) RPM 可以通過(guò)以下公式計(jì)算：
   方程式 1. $\frac{Ripple Speed \times 60}{(\# of commutator segments \times 2 \times \pi )}$
   。

步驟 3 - 參數(shù)調(diào)優(yōu)

步驟 3 中的紋波速度( rad/s) 框顯示了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器上次檢測(cè)到的紋波速度值。步驟 3 的目標(biāo)是調(diào)整 KMC、KMC_SCALE 和紋波速度范圍，直至器件檢測(cè)到的紋波速度與步驟 2 中的目標(biāo)紋波頻率相匹配。當(dāng)檢測(cè)到的速度在目標(biāo)速度的 2*Ripple_Speed_Scale 范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)綠色復(fù)選框。

左側(cè)的建議值 會(huì)根據(jù)器件紋波速度框自動(dòng)更新，按照數(shù)據(jù)表中列出的步驟調(diào)整這些參數(shù)以匹配目標(biāo)紋波頻率。點(diǎn)擊 UPDATE>> 按鈕會(huì)自動(dòng)將所有建議值應(yīng)用于器件寄存器。或者，用戶可以使用下拉選項(xiàng)和輸入框來(lái)手動(dòng)調(diào)整這些值。

1. 在電機(jī)旋轉(zhuǎn)的情況下，點(diǎn)擊 UPDATE>> 按鈕將建議的值應(yīng)用到寄存器。
2. 等待幾秒鐘，讓步驟 3 中檢測(cè)到的紋波速度更新，如果紋波速度不匹配，則再次按 Update 按鈕。
3. 重復(fù)步驟 2，直至持續(xù)顯示綠色復(fù)選框，這表示檢測(cè)到的紋波速度與目標(biāo)速度非常接近。
   1. 發(fā)生溢出會(huì)導(dǎo)致此算法卡在 KMC_SCALE 參數(shù)為 24 * 2¹³ 處。如果發(fā)生這種情況，請(qǐng)使用 KMC SCALE 下拉列表來(lái)選擇 24 * 2¹² 或 24 * 2⁹。
   2. 計(jì)算紋波速度標(biāo)度可得出速度標(biāo)度的電機(jī)轉(zhuǎn)速的最大分辨率。但是，如果目標(biāo)速度非常接近該標(biāo)度的最大紋波速度（255 * 紋波速度標(biāo)度。例如，255 * 16 = 4080），則用戶需要將紋波速度標(biāo)度增加到下一個(gè)值。
   3. KMC 值越大，檢測(cè)到的紋波速度越低，反之亦然。因此，如果目標(biāo)速度為 3000rad/s，器件在給定的 KMC_SCALE 下讀出 4000rad/s，則要嘗試增大 KMC。
4. 如果自動(dòng)更新方法對(duì)電機(jī)不起作用，請(qǐng)手動(dòng)調(diào)整 KMC 和 KMC_SCALE。
   1. 從最低 KMC_SCALE 值開(kāi)始，將 KMC 設(shè)置為 255。如果檢測(cè)到的紋波頻率低于目標(biāo)紋波頻率，則轉(zhuǎn)到下一個(gè) KMC_SCALE 并重復(fù)該過(guò)程，直至檢測(cè)到的頻率高于目標(biāo)紋波頻率。此時(shí)，選擇上一個(gè) KMC_SCALE（例如，如果使用 KMC_SCALE=24*2¹² 時(shí)紋波頻率高于目標(biāo)紋波頻率，則選擇 KV_SCALE=24*2⁹）。然后，將 KMC 值從 255 開(kāi)始降低，直至 RC_OUT 頻率與當(dāng)前紋波頻率匹配。下圖顯示了正確調(diào)優(yōu)參數(shù)的 RC_OUT 和電流紋波波形。RC_OUT 和電流紋波頻率大致相同。只要頻率處于可接受的裕度內(nèi)，兩個(gè)信號(hào)的頻率變化就會(huì)存在細(xì)微差異。

KMC 和 KMC_SCALE 可能有兩種組合適用于給定的電機(jī)。在這種情況下，請(qǐng)選擇具有較大 KMC 值的組合，這樣可實(shí)現(xiàn)更佳的跟蹤分辨率。例如，如果組合 [24*2⁸ 和 KMC=82] 或 [24*2⁹ 和 KMC=168] 都適用，則選擇第二個(gè)選項(xiàng)，因?yàn)檫@個(gè)選項(xiàng)中的 KMC 更大。

圖 3-10 參數(shù)調(diào)優(yōu)后的 IPROPI 和 RC_OUT 波形

圖 3-11 Quick Start 頁(yè)面 - 速度/電壓調(diào)節(jié)設(shè)置

步驟 1 - 調(diào)節(jié)類型

REG_CTRL 下拉列表可將 REG_CTRL 寄存器更改為所選條目。請(qǐng)注意，僅當(dāng)禁用輸出時(shí)才能選擇此選項(xiàng)，因此在更改這些設(shè)置之前，請(qǐng)將右上角的“Enable Outputs”開(kāi)關(guān)切換為關(guān)閉。

步驟 2 - 調(diào)節(jié)目標(biāo)

如果處于速度/電壓調(diào)節(jié)狀態(tài)，請(qǐng)使用 Target Speed 和 Target Voltage 框輸入調(diào)節(jié)模式的目標(biāo)參數(shù)。用戶可以按 Set Max 按鈕將其設(shè)置為最大值。

步驟 3 - 軟啟動(dòng)/停止

使用軟啟動(dòng)/停止切換開(kāi)關(guān)啟用或禁用此功能。在輸入框中輸入軟啟動(dòng)或軟停止的持續(xù)時(shí)間（以毫秒為單位）。這會(huì)更新 TINRUSH 寄存器。

步驟 4 - 高級(jí) - PI 參數(shù)

如果需要，可使用此框來(lái)調(diào)整 KP、KP_DIV、KI 和 KI_DIV 參數(shù)。很少需要調(diào)整這些值，但器件在與電機(jī)一起作為控制回路的一部分運(yùn)行時(shí)，器件會(huì)微調(diào)這些值。在一般情況下，TI 不建議更改這些設(shè)置。