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TI的FAST观测器,无感零速带载启动算法
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TI的FAST观测器
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TMS320F28054F、、TMS320F28052F
InstaSPIN-FOC™ 软软件件
Technical Reference Manual
Literature Number: ZHCU086
June 2014
内内容容
1 TMS320F2805xF InstaSPIN-FOC™ 支支持持的的 MCU........................................................................ 4
2 FAST 估估算算器器特特性性 .................................................................................................................. 6
3 InstaSPIN-FOC 解解决决方方案案特特性性 .................................................................................................. 6
4 InstaSPIN-FOC 方方框框 方方框框图图 .................................................................................................... 7
5 将将 FAST 估估算算器器与与典典型型解解决决方方案案相相比比较较 ...................................................................................... 9
6 FAST 提提供供无无传传感感器器 FOC 性性能能 ................................................................................................. 9
6.1 FAST 估算器取代机械传感器 ........................................................................................... 9
6.2 对性能十分关键的转子角准确度 ...................................................................................... 12
6.3 相位电流对于估算器准确度很关键.................................................................................... 12
7 评评估估 FAST 和和 InstaSPIN-FOC 性性能能......................................................................................... 13
8 微微控控制制器器资资源源 ...................................................................................................................... 14
8.1 CPU 利用率.............................................................................................................. 14
8.2 内存利用率............................................................................................................... 17
8.3 安全区 .................................................................................................................... 20
8.4 连接器命令文件设置 .................................................................................................... 20
8.5 连接 FAST ROM 库 .................................................................................................... 20
8.6 引脚利用率............................................................................................................... 21
8.7 模拟前端 (AFE) 模块注意事项......................................................................................... 21
附附录录 A 术术语语和和首首字字母母缩缩略略词词定定义义 .............................................................................................. 25
2
内容
ZHCU086–June 2014
SPRUHW0 — http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRUHW0
版权 © 2014, Texas Instruments Incorporated
www.ti.com.cn
附附图图目目录录
1 FAST - 估计磁通、角度、速度、转矩 - 自动电机识别 .................................................................. 5
2 ROM 中有整个 InstaSPIN-FOC 包 ........................................................................................ 7
3 用户内存中的 InstaSPIN-FOC 方框图,不包括 ROM 中的 FAST..................................................... 8
4 传感 FOC 系统.............................................................................................................. 11
5 使用 3 分流采样技术的逆变器 ............................................................................................ 13
6 软件执行时钟树用实时调度提供灵活性 .................................................................................. 14
7 F28054F 内存映射 ......................................................................................................... 18
8 为 InstaSPIN-FOC 库分配的 F2805xF 内存 ............................................................................ 19
9 具有 ROM 符号库的 2805x 项目 ......................................................................................... 20
10 电流信号通过单端连接直接传输到 PGA................................................................................. 22
11 使用外部差分放大器反馈相电流 .......................................................................................... 23
12 使用 AFE 的内置基准电压测量双极信号 ................................................................................ 24
附附表表目目录录
1 与典型解决方案相比较的 FAST 估算器 ................................................................................... 9
2 针对从 ROM,RAM 和闪存中执行的最小执行的 CPU 周期数量..................................................... 15
3 针对从 ROM 和闪存中执行的完全执行的 CPU 负载................................................................... 15
4 为 InstaSPIN-FOC 库分配的 F2805xF 内存 ............................................................................ 19
5 每个电机的引脚利用率..................................................................................................... 21
3
ZHCU086–June 2014
附图目录
SPRUHW0 — http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRUHW0
版权 © 2014, Texas Instruments Incorporated
Technical Reference Manual
ZHCU086–June 2014
TMS320F28054F
、、
TMS320F28052F
InstaSPIN-FOC™
软软件件
1 TMS320F2805xF InstaSPIN-FOC™ 支支持持的的 MCU
TMS320F2805xF 是德州仪器 (TI) 的第三个器件系列(54F 和 52F — 80 引脚封装),其中包括 FAST™
(图 1) 估算器和额外的电机控制功能,能支持级联的速度和转矩环路以便实现高效的三相磁场定向电机控制
(FOC)。
与用户代码中的 F2805xF 外设驱动程序合使用 — 可实现一个无传感器(也称为自感)的 InstaSPIN-FOC
解决方案,此解决方案能够识别、调整转矩控制器,并且能在几分钟内有效地控制电机,无需使用任何机械
转子传感器。 整个软件包被称为 InstaSPIN-FOC,在 ROM 中提供。 用户还可以选择在用户存储器中(闪
存或 RAM)执行所有 FOC 函数,这一选择会调用 ROM 中的专有 FAST 估算器固件。 InstaSPIN-FOC 的
设计非常灵活,可适应一定范围的系统软件架构和用户定制。 这种灵活性的范围如图 3所示。
本文档是所有标准 TMS320F2805x 文档的补充内容,其中包括标准器件数据表 [TMS320F2805x Piccolo
微
控制器
(文献编号 SPRS797)]、技术参考手册和用户指南。 InstaSPIN-FOC 文件包内包含的一个附加文
档是
《
InstaSPIN-FOC™
和
InstaSPIN-MOTION™
用户指南》
(文献编号 SPRUHJ1),它涵盖了以下内
容的范围和功能性:
• F2805xF 器件
• F2805xF ROM 内容
• FAST 磁通估算器
• InstaSPIN-FOC 系统解决方案。
InstaSPIN-FOC, FAST, PowerWarp are trademarks of Texas Instruments.
All other trademarks are the property of their respective owners.
4
TMS320F28054F
、
TMS320F28052F InstaSPIN-FOC™
软件
ZHCU086–June 2014
SPRUHW0 — http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRUHW0
版权 © 2014, Texas Instruments Incorporated
&^d¡]u}
Flux, Angle, Speed, Torque
Motor Parameters ID
V
bus
V
r_in
V
t_in
I
r_in
I
t_in
Angle
Speed
Flux
Torque
Enable Motor Identification
Enable PowerWarp¡
Motor Type
Enable R
s
Online Recalibration
EST_run
ROM
R
s
a
R
r
a
I
rated
a
\
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a
L
sd
a
L
sq
a
T
a
Z
a
W
a
\
a
W
a
Z
a
\
a
I
rated
a
T
a
Enable Force Angle Startup
Motor Phase
Currents
Motor Phase
Voltages
Bus Voltage
www.ti.com.cn
TMS320F2805xF InstaSPIN-FOC™
支持的
MCU
图图 1. FAST - 估估计计磁磁通通、、角角度度、、速速度度、、转转矩矩 - 自自动动电电机机识识别别
5
ZHCU086–June 2014 TMS320F28054F
、
TMS320F28052F InstaSPIN-FOC™
软件
SPRUHW0 — http://www-s.ti.com/sc/techlit/SPRUHW0
版权 © 2014, Texas Instruments Incorporated
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