DC motor control program using TA7291P type H bridge driver and rotary encoder with A, B phase.
Dependencies: QEI mbed-rtos mbed
Fork of DCmotor by
controller.h
- Committer:
- kosaka
- Date:
- 2013-01-04
- Revision:
- 12:459af534d1ee
- Child:
- 13:ba71733c11d7
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#ifndef __controller_h #define __controller_h #define PI 3.14159265358979 // def. of PI /*********** User setting for control parameters (begin) ***************/ //#define SIMULATION // Comment this line if not simulation //#define USE_CURRENT_CONTROL // Current control on. Comment if current control off. #define CONTROL_MODE 0 // 0:PID control, 1:Frequency response, 2:Step response, 3. u=Rand to identify G(s), 4) FFT identification #define DEADZONE_PLUS 0//1. // deadzone of plus side #define DEADZONE_MINUS 0//-1.5 // deadzone of minus side #define GOOD_DATA // Comment this line if the length of data TMAX/TS2 > 1000 // encoder #define N_ENC (24*4) // "*4": QEI::X4_ENCODING. Number of pulses in one revolution(=360 deg) of rotary encoder. #define CH_A p29 // A phase port #define CH_B p30 // A phase port #define DA_PORT p18 // analog out (DA) port of mbed #define PWM_FREQ 20000.0 //[Hz], pwm freq. (> 1/(DEAD_TIME*10)) #define DEADTIME 0.0001 // [s], deadtime to be set between plus volt. to/from minus #define TS0 0.002//0.001 // [s], sampling time (priority highest: Ticker IRQ) of motor current i control PID using timer interrupt #define TS1 0.002//0.01 // [s], sampling time (priority high: RtosTimer) of motor angle th PID using rtos-timer #define TS2 0.2 // [s], sampling time (priority =main(): precision 4ms) to save data to PC using thread. But, max data length is 1000. #define TS3 0.002 // [s], sampling time (priority low: precision 4ms) #define TS4 0.2 // [s], sampling time (priority lowest: precision 4ms) to display data to PC tera term //void timerTS1(void const *argument), CallTimerTS3(void const *argument), CallTimerTS4(void const *argument); // RtosTimer RtosTimerTS1(timerTS1); // RtosTimer priority is osPriorityAboveNormal, just one above main() // Thread ThreadTimerTS3(CallTimerTS3,NULL,osPriorityBelowNormal); // Thread ThreadTimerTS4(CallTimerTS4,NULL,osPriorityLow); #define TMAX 5.0 // [s], experiment starts from 0[s] to TMAX[s] // 電流制御マイナーループ #define iKP 10./2 // 電流制御PIDのPゲイン #define iKI 100./2 // 電流制御PIDのIゲイン #define vMAX 3.3 // 速度制御メインループ #ifdef USE_CURRENT_CONTROL #define wKp 0.05 // 速度制御PIDのPゲイン #define wKi 2.50 // 速度制御PIDのIゲイン #else #define wKp 0.05 // 速度制御PIDのPゲイン #define wKi 0.5//2.50 // 速度制御PIDのIゲイン #endif #define iLPF 0.95 // 0-1, 速度に対する1次LPF; Low Pass Filter, G(z)=(1-a)/(z-a) #define iMAX 3.3 // [A], q軸電流指令のMAX制限(異常に大きい指令値を制限する) #define R_SHUNT 1.25 // [Ohm], shunt resistanse /*********** User setting for control parameters (end) ***************/ typedef struct struct_motor_parameters{ // モータの定数、信号など #ifdef SIMULATION // シミュレーションのとき float L; // [H], インダクタンス float R; // [Ω], モータ巻線抵抗 float phi; // [V s], 永久磁石の鎖交磁束 float Jm; // [Nms^2], イナーシャ float Tm; // [Nm], モータトルク float TL; // [Nm], 負荷トルク #endif float th[2]; // [rad]. ロータの位置, th[0]=th(t), th[1]=th(t-TS0) float w; // [rad/s], モータ速度 float w_lpf; // [rad/s], フィルタで高周波ノイズを除去したモータ速度 float i; // [A], αβ軸電流 iab = [iα;iβ]; float v; // [V], motor 電圧 float p; // 極対数 }motor_parameters; typedef struct struct_current_loop_parameters{ // 電流制御マイナーループの定数、変数 float i_ref; // iの目標値 float v_ref; // vdqの目標値 float eI_i; // 電流制御用偏差の積分値(積分項) }current_loop_parameters; typedef struct struct_velocity_loop_parameters{ // 速度制御メインループの定数、変数 float w_lpf; // [rad/s], モータ速度(LPF通過後) float w_ref; // [rad/s], モータ目標速度 float tan_beta_ref; // [rad], モータ電流位相 float i_ref; // 電流指令[A] float eI_w; // 速度制御用偏差の積分値(積分項) }velocity_loop_parameters; extern void timerTS0(); // timer called every TS0[s]. extern void timerTS1(void const *argument); // timer called every TS1[s]. extern void timerTS2(); // timer called every TS2[s]. extern void timerTS3(); // timer called every TS3[s]. extern void timerTS4(); // timer called every TS4[s]. extern void init_parameters(); // IPMSMの機器定数等の設定, 制御器の初期化 extern unsigned long _count; // sampling number extern float _time; // time[s] extern motor_parameters p; // モータの定数、信号など extern current_loop_parameters il; // 電流制御マイナーループの定数、変数 extern velocity_loop_parameters vl; // 速度制御メインループの定数、変数 extern float data[][5]; // memory to save data offline instead of "online fprintf". extern unsigned short _count_data; // counter for data[1000][5] #endif