[原创] 三相BLDC电机驱动板STEVAL-SPIN3202测评之电机正反转与速度控制

  上一篇中电机的转动为逆时针方向，如果要让电机反转，也就是顺时针方向，那也很简单，就是在电机监视器界面，将速度数值设为负数即可，此时，再点启动按钮，电机即开始以顺时针方向转动，如下图所示：

 

 

  通过电机监视器控制电机的启停以及调节相关参数还是非常方便的，当然实际使用中我们不可能通过电机监视器来完成，还是得通过编程方式来实现对电机的控制，为此，ST公司提供了电机驱动库，用户可以通过API函数完成对电机的驱动控制，其主要接口函数如下。由于ST的电机驱动库可以同时控制2个电机，所以API函数就以尾缀1和2来区分，一般我们只控制一个电机，因此都使用尾缀为1的API函数。

 

函数名称	函数形参	函数返回值	函数功能
MC_StartMotor1	void	bool	启动电机
MC_StopMotor1	void	bool	停止电机
MC_ProgramSpeedRampMotor1	hFinalSpeed,hDurationms	void	设定目标速度以及持续时间
MC_ProgramTorqueRampMotor1	hFinalTorque,hDurationms	void	设定目标力矩以及持续时间
MC_SetCurrentReferenceMotor1	Iqdref,Idref	void	设定 Iq， Id 参考
MC_GetCommandStateMotor1	void	MCI_Command State_t	返回指令执行状态
MC_StopSpeedRampMotor1	void	bool	停止速度指令执行,速度指令保存为执行停止前速度指令
MC_StopRampMotor1	void	bool	停止执行电机正在运行的斜坡
MC_HasRampCompletedMotor1	void	bool	指令是否执行完成
MC_GetMecSpeedReferenceMotor1	void	int16_t	返回机械参考速度
MC_GetMecSpeedAverageMotor1	void	int16_t	返回平均机械速度
MC_GetLastRampFinalSpeedMotor1	void	int16_t	返回上次指令速度
MC_GetControlModeMotor1	void	STC_Modality_t	返回控制模式
MC_GetImposedDirectionMotor1	void	int16_t	返回电机转动方向
MC_GetSpeedSensorReliabilityMotor1	void	bool	返回当前速度传感器可信度
MC_GetPhaseCurrentAmplitudeMotor1	void	int16_t	返回电流值
MC_GetPhaseVoltageAmplitudeMotor1	void	int16_t	返回电压值
MC_GetIabMotor1	void	ab_t	返回 a， b 相电流
MC_GetIalphabetaMotor1	void	alphabeta_t	返回 clark 变换后的 Iα，Iβ
MC_GetIqdrefMotor	void	qd_t	返回 Id， Iq 参考
MC_GetVqdMotor1	void	qd_t	返回变换电压量 Vd， Vq
MC_GetValphabetaMotor1	void	alphabeta_t	返回变换电压量 Vα， Vβ
MC_GetElAngledppMotor1	void	int16_t	返回电角度 DPP 数据
MC_GetTerefMotor1	void	int16_t	返回电流参考
MC_SetIdrefMotor1	hNewIdref	void	设定电流 Id 参考
MC_Clear_IqdrefMotor1	void	void	Iq，Id 数据回到默认值
MC_AcknowledgeFaultMotor1		bool	清除异常状态
MC_GetOccurredFaultsMotor1	void	uint16_t	得到发生了的故障状态
MC_GetCurrentFaultsMotor1	void	uint16_t	得到当前的故障状态
MC_GetSTMStateMotor1	void	State_t	得到电机状态

 

  通过这些API，对电机实现基本的控制完全没有问题。比如要实现电机从静止状态到目标转速的启动时间可调，或者实现电机从某个速度到静止状态的停止时间可调，那就可以通过函数MC_ProgramSpeedRampMotor1()来完成。行业应用中需要变频控制（防叠），电机不能以某个恒定的速度持续运转，需要实现升速-保持-降速-保持的循环控制，且4个阶段的时间可调，那也可以通过函数MC_ProgramSpeedRampMotor1()实现。下面的程序就是一个测试用例，为了方便看效果，没有使用for循环，主程序的while循环如下：

 

MC_ProgramSpeedRampMotor1(100,500);

MC_StartMotor1();

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(125,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(150,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(175,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(200,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(225,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(250,500);

HAL_Delay(10000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(225,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(200,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(175,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(150,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(125,500);

HAL_Delay(2000);

MC_ProgramSpeedRampMotor1(100,500);

HAL_Delay(2000);

MC_StopMotor1();

HAL_Delay(10000);

 

  电机从静止状态慢慢加速到1500转/分，保持10秒钟，再慢慢回到静止状态，等待10秒钟后重复上述动作。从实际运行效果来看，达到了电机运行速度可以按需控制的目的。这个实际运行效果也可以通过电机监视器来观看，也就是说，程序下载完成后，程序自动运行，控制电机循环启停，这个时候我们仍然可以通过电机监视器界面，连接串口后就可以看到电机的实际运转状况。当然为避免控制出问题，此时不要点击监视器界面的按钮，也不要按评估板上的启停按钮。

 上面的程序中，如果将函数MC_ProgramSpeedRampMotor1()的第一个参数全部改为负数，如MC_ProgramSpeedRampMotor1(-250,500)则电机将按反方向（顺时针）运转。

 另外关于转矩与速度这块，受制于测试条件，所有测试只是电机的空载测试，无法进行带载测试，所以实际使用中遇到的带载慢反转问题，可能涉及到底层驱动问题，待条件具备后再进一步研究。

 

   本次有关STEVAL-SPIN3202评估板的初步测评就到这了，这只是电机驱动控制的一个皮毛，很多BLDC电机驱动相关的知识还要不断的花时间去学习，有了经验后再来和大家一起分享。

本帖最后由 sumoon_yao 于 2023-7-2 16:07 编辑

通过电机监视器控制电机的启停以及调节相关参数确实是方便

与实际使用用ST的驱动库实现的功能，区别大不？

mc_api.h中定义的基本功能电机监视器里基本都能实现，区别不大。

通过电机监视器控制电机的启停以及调节相关参数确实是方便