極海G32R501低壓無(wú)感雙電機參考方案

無(wú)傳感器電機控制技術(shù)，是指在電機控制系統中不使用位置或速度傳感器，如編碼器、霍爾傳感器等，而是通過(guò)電機的電流電壓信號來(lái)計算電機轉子位置和速度，相對于有感電機控制，這種技術(shù)可以有效避免傳感器干擾，在降低成本、提高系統可靠性以及簡(jiǎn)化電機結構方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢。

隨著(zhù)無(wú)傳感器電機控制技術(shù)的逐步成熟，其在工業(yè)自動(dòng)化、旋翼飛行器、空調外機等領(lǐng)域迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)應用前景。極海緊跟行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢，推出G32R501低壓無(wú)感雙電機參考方案，主控芯片采用全新發(fā)布的G32R501實(shí)時(shí)控制MCU，具備靈敏感知、高效處理、精準控制等特性；本方案支持雙電機無(wú)感FOC控制，單核條件下僅需24.8μs即可對雙電機執行完整電流環(huán)控制，內置靜態(tài)（電阻、電感、磁鏈）參數辨識、在線(xiàn)電機電阻辨識功能，配置模型參考自適應，PI自整定，可實(shí)現對大多數永磁同步電機的自動(dòng)控制。

低壓無(wú)感雙電機應用領(lǐng)域

極海低壓無(wú)感雙電機參考方案介紹 

■  輸入電源范圍：DC 12V~48V

■  輸出峰值電流：20A

■  最低控制頻率：1Hz

■  啟動(dòng)：滿(mǎn)力矩閉環(huán)啟動(dòng)（4Hz及以上目標頻率）

■  控制方式：V/F、單電流閉環(huán)控制、雙閉環(huán)控制

■  PI參數：模型參考自適應

■  其他功能：參數掉電保存、軟件復位

■  電機參數辨識：靜態(tài)辨識電阻、電感、磁鏈，在線(xiàn)電阻辨識

■  通訊方式：Modbus協(xié)議

■  配套資料：配套自研上位機、用戶(hù)手冊等

G32R501實(shí)時(shí)控制MCU特點(diǎn) 

■  內核與存儲：基于Cortex-M52雙核架構，主頻250MHz，配備緊耦合內存（ITCM、DTCM）、I/D-Cache，Flash預取，實(shí)時(shí)性能高；

■  擴展指令：極海自研紫電數學(xué)指令擴展單元，支持三角函數、開(kāi)方、除法等；

■  增強型控制外設：

· 16個(gè)PWM通道，多通道同步性能高，助力低速精準電機控制；

· 靈活的IP聯(lián)動(dòng)功能，PWM模塊具有額外兩個(gè)比較子模塊（CMPC、CMPD）專(zhuān)門(mén)用于產(chǎn)生同步事件，可在計數器任意時(shí)刻產(chǎn)生事件，同步事件可傳遞至任一PWM模塊同步PWM相位，并觸發(fā)ADC開(kāi)始采樣；

■  高精度模擬外設：

· 3個(gè)3.45MSPS的12-bit高速ADC，快速準確采集模擬信號，減小信號延遲；

· ADC支持3.3V/2.5V內部參考源，2.5V參考源時(shí)，電壓分辨率可提升32%，提高反饋信號采樣精度；

■  豐富通信接口：

CAN×2、I2C×1、UART×2、SPI×2、QSPI×1、LIN、PMBus×1。 

軟硬件介紹 

本方案硬件板卡由一個(gè)控制板和兩個(gè)功率板組成。

控制板 

■  控制板為G32R501 Eval Board，搭載板上調試器CMSIS-DAP，用Type-C數據線(xiàn)連接電腦即可調試。Type-C接口通過(guò)隔離芯片傳輸信號，斷開(kāi)USB電源跳線(xiàn)后，與板上電路電氣隔離，避免調試過(guò)程中有害電壓損壞電腦；

■  板上引出兩個(gè)標準化排針接口，可連接兩只功率板；

■  極海自研上位機與控制板采用業(yè)界通用的modbus協(xié)議，利用控制板的板載調試器連接至PC端的上位機，可實(shí)現快捷調試。

功率板

功率板包含MOS-FET三相逆變器及反饋信號采集電路，可輸出3.3V電源給控制板供電。功率板壓接到控制板的標準化排針上，可控制一路電機。

無(wú)感觀(guān)測器 

本方案搭載無(wú)感觀(guān)測器，實(shí)現高性能無(wú)感FOC控制，相較于傳統觀(guān)測器，具備以下優(yōu)勢：

· 低速性能：最低控制頻率1Hz；

· 反饋信號：磁鏈、角度、轉速、轉矩；

· 角度信號：?jiǎn)沃芷诳焖偈諗?，支持滿(mǎn)載閉環(huán)啟動(dòng)。

配套上位機 

本方案提供已編譯好的示例程序固件和配套上位機。燒寫(xiě)固件到控制板后，連接上位機即可開(kāi)始測試，開(kāi)箱即用。 

使用方案 

設置好撥碼、燒寫(xiě)完成固件之后，按下圖連接電源、電機和PC。開(kāi)啟電源，連接上位機測試電機控制功能。

對于新電機，通過(guò)以下過(guò)程自動(dòng)識別電機參數，自動(dòng)計算出電流環(huán)Kp、Ki，數分鐘內即可完成適配和啟動(dòng)：

設置保護和辨識參數→啟動(dòng)電機參數辨識→啟動(dòng)速度閉環(huán)控制

詳細使用過(guò)程將配套使用指南提供指引。

極海G32R501低壓無(wú)感雙電機參考方案，涵蓋芯片、板塊、算法、全功能電機控制示例程序固件、極海自研上位機、以及用戶(hù)指南等完整的軟硬件設計生態(tài)體系，可快速評估電機驅動(dòng)性能，有助于工程師快速上手，加速客戶(hù)項目量產(chǎn)落地。 

隨著(zhù)新能源與低空經(jīng)濟的快速發(fā)展，雙電機控制系統在眾多行業(yè)中的應用日益廣泛，其在提升性能和能效方面發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。極海G32R501低壓無(wú)感雙電機參考方案，旨在為客戶(hù)提供性能卓越、高效且易于集成的解決方案。極海實(shí)時(shí)控制技術(shù)團隊提供全方位的技術(shù)支持，可助力客戶(hù)快速響應市場(chǎng)變化，實(shí)現更多領(lǐng)域的創(chuàng )新應用。