FOC中的電流采樣

1、FOC中的電流采樣電流采樣是FOC的基礎(chǔ)，具體有電流傳感器采樣、電阻采樣,電阻采樣以其簡單低成本的應(yīng)用廣泛使用。電阻法采樣有單電阻采樣、雙電阻采樣、三電阻采樣。一.單電阻采樣AIBCT* C Thill* fart wj rhxi m op = nf> r.' T*h »ll£l n« 1 rriila*. 律iv單電阻采用分時(shí)采樣，在一個(gè)PWM周期中需要采樣二次才能重構(gòu)三相電流，采樣時(shí)刻很關(guān)鍵III1.11III1WH11 'r I rxftil1IIII1)a1PWM ILIII1-JL3HPW'MSLI bus1idI IIII

2、 . I IT> II I I hI'I如下圖，iB = - ( iA + ic)單和分流電流讀取離量電流的抿樣時(shí)間PWM1LPWM2LdI單電阻采樣有一些缺陷，當(dāng)定子電壓要求矢量位于空間矢量的分界扇區(qū)時(shí)候，占空比會出現(xiàn)兩長一短或兩短一 長，這樣只能采集單相電流，另外兩相電流不能重現(xiàn)；當(dāng)在低調(diào)制區(qū)域的時(shí)候，三個(gè)占空比幾乎一樣，不可能 測量任何相電流。解決辦法是在邊界區(qū)域的時(shí)候插入固定時(shí)間的有效矢量，在低調(diào)制區(qū)域的時(shí)候輪流插入有效 矢量。插入有效矢量會引起電流波形失真，需要進(jìn)行軟件補(bǔ)償。1¥T.ITTL.j:F單電阻采樣簡單，成本低，但因加入補(bǔ)償算法，代碼長度較多電阻采樣

3、要長，電流失真也較多電阻采樣大二.雙電阻采樣AlU,*A?-ClL fan.PWM ），相電流檢在下橋臂全導(dǎo)通時(shí)刻采樣，在軟件設(shè)計(jì)中可以設(shè)置為定時(shí)器下溢出時(shí)刻采樣（中心對齊方式 測窗口時(shí)間是單電阻的三倍三.三電阻采樣三電阻可以在任何時(shí)刻采樣，在ST的電機(jī)FOC控制方案中，針對不同扇區(qū)讀取不同相電流，并對采樣時(shí)間點(diǎn)做了分類討論，這里摘錄如下：»必須讀収兩F電流：ihSVPWM的芳詢扇區(qū)決定諛讀哪兩和電 流；»只冇在下橋怦打開時(shí).才能讀到該相電流:毎次橋料丿I；關(guān)狀態(tài)有變化時(shí)，會在shunt電阻卜的電斥產(chǎn)生-個(gè)電r 干擾.假設(shè)該干擾的時(shí)冋氏度為0吐專下橋普打幵肩.要等待段時(shí)M來

4、使Shunt電阻h的屯用達(dá)到穩(wěn) 定值.假設(shè)該于擾的時(shí)冋怪度為T圈*任T陰腿及T如昭期間不能讀相電佩W由于STMI32 ADC/TIMI的窩性能，我們可以在PWM周期的任意時(shí)刻 諼取頤淤 當(dāng)然.我們希qwswwM的不同I扇電流采樣點(diǎn)無大 的變化。100%0GOhlcycle120 PhM«A Be90%00%70%00%50%40%30KicniPrmo A - Rhtte Q PTibm CLow side phase A High sid« phase ALow s)d« phase BHigh side phase B 1ADnls CcMAter overf

5、low創(chuàng)aHP; 7 «jrf-2 Jiuirent feedbackCurrent feedback phase CisrII Sampling start Sampling4 HI rXITibAWHMitr對于毎個(gè)SZPWMiiJhC總右2相橋骨的duty cycle 變化很小而W I相的duty cycleftlR大；r在下述的介紹中.我們假設(shè)CHl下橋«的4說丫 cycle 域幾 Afil h橋的<1皿丫 cycleJti小.而B相卞橋« 的duty cycle變化址兒 如右圖采樣點(diǎn)的定義（1/4）,低調(diào)制系數(shù)若ADut* A Dt+Tn,可以把采

6、樣點(diǎn)設(shè)在泄時(shí)器的上溢 處。隨看調(diào)制系數(shù)的熠大，只要保證ADutVA > DT+Tn則始 終可以把采樣點(diǎn)設(shè)在定時(shí)器I：溢處.V采樣點(diǎn)的定義（2/4）:高調(diào)制系數(shù)r 若（DT+Tn+TJ/2 < ADuty < Dj+Ta ADuty.g «r V DT+ Tr +% .32町以把采樣點(diǎn)設(shè)任A相下橋臂打開后Tn ms處.AOutTjuB -Counter owfflQWLow side phase A :1High side pbase A :| ; jCurrent feedback ph；Current feedback Dhan C :Low sld«

7、p hse B High &id« plUM B； Sampling start4人 Sampling end nJHl FZff電浹的時(shí)何哎采樣點(diǎn)的定義（3/4）:髙調(diào)制系數(shù)若 ADuty<（DT+Tf+Ts）/2 & ADuty.B>DT+TR+Ts 町以把采樣點(diǎn)設(shè)在A相上橋V!關(guān)斷前 MS處。Low sid« phase A High sid« phase ALow sid« phase B High sid« phase BCurrent feedback PhLBCurrent feedback phaseC廠耳：in Sampling start Sampling endi>nH riiintiMWHMft采樣點(diǎn)的定義（4/4）:高調(diào)制系數(shù)若 ADutyA（DT+TN+Ts）/2 & dDutyBVOT+TR+Ts 則無法采樣相電流。為了避免此情況，必須降低調(diào)制系 數(shù)（MMI）或PWM頻率.laLow side phase A High side phase A Low side phase B High side phase BCurrent feedback phase BCurrent feedback phase CI *I rtiiWRW