FOC电机控制单双电阻采样原理

     大家好,又见面了呀,前一篇文章我们说完了观测器,那么现在我们来聊一聊单电阻采样和双电阻采样吧。之前的文章我们也谈到了需要使用采样电阻对电流进行采样,以便后面的FOC运算,那么我们具体什么时候采样,怎么采样呢。这就是本篇文章的重点。

      现在我们先来聊一聊简单的双电阻采样吧,顾名思义,双电阻采样就是有两个采样电阻进行采样。

      我们先来看看采样电阻的原理图接法,如下图所示。采样电阻接在了下管。我们想一下,如果下管MOS不导通,我们是不是不能采集到电流。为什么?因为下管没有导通的话,是没有电流经过采样电阻的呀。要想采集到电流下管是需要打开的也就是导通的状态。

         那双电阻采样的采样点具体是什么时刻呢?如下图,由于PWM互补,A,B,C为上管。A1,B1,C1为下管。图中A,B,C为不导通时,则A1,B1,C1导通,当其导通时。进行采样即可(由于电容电感的作用,电压电流不会突升突降,所以在下管导通工作时,采集是合理的)

         其实双电阻采样很简单,代码也很简单,我这里也不想再进行详细讲解,如果对于双电阻采样有不懂的或者有需要代码的到时候可以私信我。我还是多花点时间来讲讲单电阻采样吧。

         对于单电阻采样,我刚刚接触时,我是比较畏惧的,因为他们都说单电阻采样很难,但是等我真正学会后,发现好像也就那么回事嘛。来让我们一起来学习学习。

         首先对于单电阻采样我们先需要了解几个概念词:最小采样窗口,重构,移相。我们先来看看最小采样窗口是什么意思。我们进行采样是不是需要时间,那么这个时间就是采样窗口,我们要确保在最短时间内能够精确采集到电流,这个最短时间我们就叫最小采样窗口。重构就是对波形进行重新调整。移相就是移动波形嘛。看下图三相作用时间的波形(这是以第一扇区为例,为什么第一扇区作用时间波形是这样的,这个在我前面的文章中有介绍,这里就不再重新讲解),另外单电阻原理图如下所示。

         

         在上面这样的波形下,对于T1(100),MOS的导通情况如下所示,如果在T1时刻进行采样,是不是采集到的就是U相的电流

         同理,在上面这样的波形下,对于T2(110),MOS的导通情况如下所示,如果在T1时刻进行采样,是不是采集到的就是-W相的电流,我们可以根据基尔霍夫电流定律,IA+IB+IC=0,是不是就可以求出另外一相电流呢

         现在我们知道了单电阻采样的地点,那我们还需要考虑几个问题。当T1或者T2小于最小采样窗口的时候怎么办???那么现在就需要用到我们前面所说的重构移相了。至于怎么移动,我目前了解的有两种方法,一种是保持中间相不变,移动上下两相,如下图所示,还有一种就是保证最大最小相不变,移动中间相,这种我这里就不进行画图演示了,大家可以自己画图试一试。我们这里拿第一种方式来讲,当T1或者T2<最小采样窗口时,我们可以把相位作用时间整体进行移动Tdiff个时间点,以此来保证T1或者T2>=最小采样窗口。这样进行移动可以保证波形整体作用时间没有改变,当移动好后,就需要进行采样了,那么在T1或者T2的什么时刻进行采样呢。我们知道MOS开通或者关闭是上升和下降的时间,如果我们在T1或者T2刚刚开始的时刻进行采样,这样采集出来的电流可能是不准确的,所以我们一般在T1和T2的中间时刻进行采样。如下图红色线区域进行采样。代码如下。

         好了,单电阻我们就先讲解到这里吧,也不难嘛对吧。如果对单电阻不懂的也可以私信我哦,我们下篇文章见。

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