STM32 Simulink 自动代码生成电机控制——脉振高频注入

最近在做一些电机控制代码生成的相关学习，记录一些学习心得和成果

目录

模型简介

运行仿真

代码生成与集成

开发板运行演示

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模型简介

1. 如图，模型分为离散和连续两部分，电机系统是连续域，控制算法部分是离散的，需要把变量转为离散变量，如下C/D模块需要把被控系统的数据类型和采样率进行连接，输入到控制算法模型

2.  如图为算法模型，不同的模块执行频率是不一样的，和我们在嵌入式开发的思想一样，有些运算不需要实时性很高，就放在不同的任务周期里面，如下： 功率计算和状态机放到10ms一次，速度环放到2ms一次，FOC和角度计算放到100us也就是PWM的开关周期，对就单片机就是放在ADC中断里面，而ADC又是以PWM的开关周期来触发的，这样就可以减少开关周期里面执行的代码。

3.  下图是脉振高频注入状态控制模块，关于脉振高频注入原理的文档和论文网上有很多，这里就不细说了。高频注入的启动过程为：初始位置检测（电机静止）>NS极检测（电机静止）>角度估算（电机运动）>高速无感控制，如下图通过stateflow来实现各个状态的切换分别为IPD，NS，HFI模块

4. 为了方便实际电机和板子角度估算的验证，同样也增加霍尔计算电机角度和速度的模块，如下

运行仿真

1.  设定目标转速1000RPM如下图，分别是电机的实际角度，相电流，速度响应

 2. 角度对比，如下蓝色是霍尔得到的角度，黄色是HFI得到的角度，电机设置的初始角度是0，可以看到初始角度是2Pi， 系统的角度是0-2pi,因此2pi等效是0,霍尔低速时估算角度不准，可以看到霍尔初始角不平滑，我们可以对比上图，得到的HFI的角度仿真和实际基本一致

 

代码生成与集成

1. 生成代码

生成代码的步骤有很多，这里我们生成嵌入式的C代码得到如下

自定义的观测量和标定量，在实际的调试中，我们需要去更改某些变量，达到我们的控制效果，我们可以生成如下所示的观测量和标定量。 

2. 软件集成

这里我们已经配置好了相应的底层，主控芯片是STM32F401,集成好后如下：

开发板运行演示

这是一个24V的小电机，电机参数大致如下 ，运行效果：

脉振高频注入，STM32自动代码生成_哔哩哔哩_bilibili