UVW 3 phases Brushless DC motor control
Dependencies: QEI mbed-rtos mbed
Fork of BLDCmotor by
controller.h
- Committer:
- kosakaLab
- Date:
- 2013-09-07
- Revision:
- 17:1ac855d69c78
- Parent:
- 15:427f5ae8e957
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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 DEADZONE_PLUS 1. // deadzone of plus side #define DEADZONE_MINUS -1.5 // deadzone of minus side // encoder #define N_ENC (360*4) // "*4": QEI::X4_ENCODING. Number of pulses in one revolution(=360 deg) of rotary 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 1000.0 //[Hz], pwm freq. (> 1/(DEAD_TIME*10)) #define DEADTIME 0.0001 // [s], deadtime to be set between plus volt. to/from minus #define TS0 0.001//08//8 // [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 15 // [s], experiment starts from 0[s] to TMAX[s] #define TMAX_FIND_ORIGIN 9//0.1//1.0 // [s], finding th origin starts from 0[s] to TMAX[s] // 電流制御マイナーループ #define iKPd 10./2 // 電流制御d軸PIDのPゲイン (d-axis) #define iKId 100./2 // 電流制御d軸PIDのIゲイン (d-axis) #define iKDd 0 // 電流制御d軸PIDのDゲイン (d-axis) #define iKPq 10./2 // 電流制御q軸PIDのPゲイン (q-axis) #define iKIq 100./2 // 電流制御q軸PIDのIゲイン (q-axis) #define iKDq 0 // 電流制御q軸PIDのDゲイン (q-axis) #define vdqMAX 3.3 // Vcc #define SQRvdqMAX (vdqMAX*vdqMAX) // [V^2] vdqの大きさの最大値の二乗 // 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 #define wKd 0 // 速度制御PIDのDゲイン #else #define wKp 0.05 // 速度制御PIDのPゲイン #define wKi 0.05 // 速度制御PIDのIゲイン // #define wKp 0.005 // 速度制御PIDのPゲイン // #define wKi 0.2 // 速度制御PIDのIゲイン #define wKd 0 // 速度制御PIDのDゲイン #endif #define iLPF 0.99//0.95//0.9 // 0-1, 速度に対する1次LPF; Low Pass Filter, G(z)=(1-a)/(z-a) #define iqMAX 4//100 // [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) /*********** 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 Ld; // [H], d軸インダクタンス float Lq; // [H], q軸インダクタンス float Lq0; // 磁気飽和を考慮 (Lq = Lq0 - Lq1*iq) float Lq1; // float R; // [Ω], モータ各相巻線抵抗 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 th_const;// [rad], ロータの位置 with constant angular velosity 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 iab[2]; // [A], αβ軸電流 iab = [iα;iβ]; float idq[2]; // [A], dq軸電流 idq = [id;iq]; float vab[2]; // [V], αβ軸電圧 vab = [vα;vβ]; float vuvw[3];// [V], UVW相電圧 vuvw = [vu;vv;vw]; float iuvw[3];// [A], UVW相電流 iuvw = [iu;iv;iw]; float p; // 極対数 float Cuvw[2][3]; // UVW座標からαβ座標への変換行列Cuvw }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 idq_ref[2]; // idqの目標値 float vdq_ref[2]; // vdqの目標値 float eI_idq[2]; // 電流制御用偏差の積分値(積分項) float e_old[2]; // 電流制御用偏差の1サンプル過去の値 }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 iq_ref; // q軸電流指令[A] float eI; // 速度制御用偏差の積分値(積分項) float e_old; // 速度制御用偏差の1サンプル過去の値 }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 unsigned short f_find_origin; // flag to find the origin of the rotor angle theta 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] extern float debug[20]; // for debug #endif