基于F280025C controlCard和DRV8312-Kit的InstaSPIN FOC軟硬件使用指南

隨著市場(chǎng)需求的發(fā)展，F(xiàn)28002x系列擁有100MHz C28x 32Bit DSP CPU，高達(dá)128KB Flash和24KB RAM，有兩個(gè)獨(dú)立的12位ADC轉(zhuǎn)換器，每個(gè)ADC轉(zhuǎn)換器高達(dá)3.45MSPS采樣率，有16個(gè)ADC通道，有14路ePWM輸出(其中8路支持高精度HRPWM，最高可到達(dá)150ps精度),有四個(gè)窗口比較器CMPSS，支持CAN和LIN通訊，有48腳/64腳/80腳LQFP三種封裝,因此,非常適合做各種風(fēng)機(jī)，水泵，油泵，空調(diào)壓縮機(jī)等電機(jī)控制應(yīng)用以及做交錯(cuò)式PFC，圖騰柱PFC，LLC，移相全橋等數(shù)字電源拓?fù)淇刂啤?/span>

F280023C/F280025C型號(hào)內(nèi)置TI高性能的無(wú)傳感器InstaSPIN FOC控制算法，其優(yōu)異的觀測(cè)器性能，可以提升客戶(hù)產(chǎn)品的啟動(dòng)性能，也可以讓客戶(hù)產(chǎn)品運(yùn)行在更低的工作頻率。過(guò)調(diào)制功能可以讓客戶(hù)產(chǎn)品運(yùn)行在更高的工作頻率，從而提升了電機(jī)運(yùn)行的效率。InstaSPIN FOC同時(shí)還自帶電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)功能，通過(guò)自學(xué)習(xí)功能，可以識(shí)別電機(jī)的電阻，電感和反電勢(shì)參數(shù)， 從而自動(dòng)生成速度環(huán)和電流環(huán)控制的PID，因此大大簡(jiǎn)化了客戶(hù)匹配電機(jī)的過(guò)程，減少了客戶(hù)的開(kāi)發(fā)時(shí)間。同時(shí)降低了客戶(hù)對(duì)于FOC電機(jī)控制的經(jīng)驗(yàn)要求，因此深受廣大客戶(hù)的歡迎。從而廣泛應(yīng)用于白電空調(diào)壓縮機(jī)，冰箱壓縮機(jī)，洗衣機(jī)電機(jī)，無(wú)人機(jī)動(dòng)力電機(jī)，新能源汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)，各種風(fēng)機(jī)，水泵，油泵等控制場(chǎng)合。

本文將介紹基于F280025C ControlCard和DRV8312-Kit的InstaSPIN FOC軟硬件使用指南。

硬件準(zhǔn)備工作

首先， 請(qǐng)準(zhǔn)備好下面三個(gè)硬件：

1. TMDSCNCD280025C -- F280025C ControlCard

2. DRV8312-C2-KIT/DRV8312-69M-KIT — DRV8312電機(jī)控制套件這個(gè)套件包含以下內(nèi)容:

DRV8312 三相電機(jī)控制板

PiccoloTMDSCNCD28035ISOcontrolCARD或者TMDSCNCD28069MISOcontrolCARD

1個(gè) BLDC/BLAC NEMA17 55W 電機(jī)

24 V 電源

USB 線

3. TMDSADAP180TO100 — 180PIN到100PIN轉(zhuǎn)接卡

因?yàn)镈RV8312-KIT是比較早的電機(jī)控制套件， 設(shè)計(jì)時(shí)ControlCARD的接口是按第二代C2000 ControlCARD設(shè)計(jì)的100PIN接口， 而F280025C ControlCARD是按照第三代C2000 ControlCARD設(shè)計(jì)的120接口,因此F280025C ControlCARD需要通過(guò)TMDSADAP180TO100轉(zhuǎn)接才能接到DRV8312-KIT的接口上。

硬件設(shè)置

接下來(lái)請(qǐng)按下面步驟來(lái)設(shè)置硬件。

步驟一. DRV8312-KIT跳線和撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置：

如下圖所示：JP1跳線接到VR1, M1接到H ,RSTA/RSTB/RSTC撥到中間(MCU)位置

步驟二.F280025C ControlCard撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置

如下圖所示：S1A全撥到上面, S3 撥到上面 ,S5 左邊的撥到下面，右邊的撥上面

步驟三：將F280025C ControlCard接到TMDSADAP180TO100上， 然后將它們一起接到DRV8312-KIT的J1 ControlCard插槽上，如下圖所示：

步驟四：

1.將電機(jī)三相輸入接到M0A/MOB/MOC，

2.將Mini USB接口一端鏈接電腦USB口，一端連接到F280025C ControlCard J1:A接口上，

3.24V電源接到J9

整體安裝完成圖如下：

軟件準(zhǔn)備工作

請(qǐng)確保已經(jīng)安裝C2000Ware_MotorControl_SDK_F28002x_3_00_00_01

步驟一：打開(kāi)CCS，導(dǎo)入項(xiàng)目CCS項(xiàng)目，例如is05_motor_id_eabi

(項(xiàng)目在“..C2000Ware_MotorControl_SDK_F28002x_3_00_00_01solutionsdrv8312_c2_kitf28002x

ccssensorless_foc”路徑下)

步驟二：確保hal.c(在..C2000Ware_MotorControl_SDK_F28002x_3_00_00_01solutions

drv8312_c2_kitf28002xdriverssourcehal.c路徑下)文件，HAL_setupADCs(HAL_Handle handle)函數(shù)中，ADC SOC配置如下：

// configure the SOCs for drv8312kit_revD

// IA-FB - A1/RA0

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[0],ADC_SOC_NUMBER0,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN1, 14);

// IB-FB - C1/RC0

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[1],ADC_SOC_NUMBER0,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN1, 14);

// IC-FB - A3/RA1

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[0],ADC_SOC_NUMBER1,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN3, 14);

// ADC-Vhb1 - C11/RC1

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[1],ADC_SOC_NUMBER1,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN11, 14);

// ADC-Vhb2 - A7/RA2

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[0],ADC_SOC_NUMBER2,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN7, 14);

// ADC-Vhb3 - C7/RC2

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[1],ADC_SOC_NUMBER2,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN7, 14);

// VDCBUS - A14/RA3. DRV8312 board does not have capacitor onVbusfeedback, so

// the sampling needs to be very long to get an accurate value

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[0],ADC_SOC_NUMBER3,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN14, 200);

// throttle - C0->RC3

ADC_setupSOC(obj->adcHandle[1],ADC_SOC_NUMBER3,ADC_TRIGGER_EPWM1_SOCA,

ADC_CH_ADCIN0, 14);

步驟三：確保user.h(在..C2000Ware_MotorControl_SDK_F28002x_3_00_00_01solutions

drv8312_c2_kitf28002xdriversincludeuser.h路徑下)中電流，電壓，截止頻率參數(shù)如下：

//! brief Defines the nominal DC bus voltage, V

//!

#defineUSER_NOMINAL_DC_BUS_VOLTAGE_V ((float32_t)(24.0f))

//! brief Defines the maximum voltage at the AD converter

//!

// Full scale voltage of AD converter, not the current voltage

#defineUSER_ADC_FULL_SCALE_VOLTAGE_V ((float32_t)(66.32f))

//! brief Defines the maximum current at the AD converter

//!

// DRV8312 motor control kit

#defineUSER_ADC_FULL_SCALE_CURRENT_A ((float32_t)(17.3f))

//! brief Defines the analog voltage filter pole location, Hz

//!

#defineUSER_VOLTAGE_FILTER_POLE_Hz ((float32_t)(714.14f))

步驟四：增加下面部分內(nèi)容，并確保 #define USER_MOTOR my_motor_new

#define my_motor_new 600

#elif(USER_MOTOR == my_motor_new)

#defineUSER_MOTOR_TYPE MOTOR_TYPE_PM

#defineUSER_MOTOR_NUM_POLE_PAIRS (4)

#defineUSER_MOTOR_Rr_Ohm (NULL)

#defineUSER_MOTOR_Rs_Ohm (0.417878777f)

#defineUSER_MOTOR_Ls_d_H (0.0007190173f)

#defineUSER_MOTOR_Ls_q_H (0.0007190173f)

#defineUSER_MOTOR_RATED_FLUX_VpHz (0.0327013217f)

#defineUSER_MOTOR_MAGNETIZING_CURRENT_A (NULL)

#defineUSER_MOTOR_RES_EST_CURRENT_A (1.5f)

#defineUSER_MOTOR_IND_EST_CURRENT_A (-1.5f)

#defineUSER_MOTOR_MAX_CURRENT_A (5.0f)

#defineUSER_MOTOR_FLUX_EXC_FREQ_Hz (20.0f)

#defineUSER_MOTOR_NUM_ENC_SLOTS (NULL)

#defineUSER_MOTOR_INERTIA_Kgm2 (7.06154e-06f)

#defineUSER_MOTOR_MIN_MAX_HZ (5.0) // Hz

#defineUSER_MOTOR_FREQ_MAX_HZ (390.0) // Hz

#defineUSER_MOTOR_FREQ_LOW_HZ (10.0) // Hz

#defineUSER_MOTOR_FREQ_HIGH_HZ (400.0) // Hz

#defineUSER_MOTOR_VOLT_MIN_V (4.0) // Volt

#defineUSER_MOTOR_VOLT_MAX_V (24.0) // Volt

至此軟硬件準(zhǔn)備工作完畢，接下來(lái)可以參考MotorControl SDK InstaSPIN Lab Guide.pdf進(jìn)行具體的InstaSPIN FOC軟件調(diào)試工作。

(MotorControl SDK InstaSPIN Lab Guide.pdf在..C2000Ware_MotorControl_SDK_F28002x_3_00_00_01

solutionscommonsensorless_focdocslabs路徑下)

審核編輯：郭婷