FOC中的电流采样
FOC控制基于电阻的电流采样实施方案比较
FOC控制基于电阻的电流采样方案比较————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：FOC控制基于电阻的电流采样方案比较最近有时间把TI ST还有Microchip三家关于PMSM控制中使用电阻采样相的电路看了一下，发现各家都有自己的特点，就做个总结吧。
1.TI C2000系列双电阻采样法原理说明在U相和V相的下桥分别串联一个功率电阻，通过一个运放电路连接至A/D。
采样时机放在PWM的下溢中断进行，U V两相电阻上的电流即为电机U V相的线电流。
关键点(1)采样时机：必须在下桥臂全部导通的时候进行采样。
在软件设计的时候,采用下溢中断(处于第7段和第1段零矢量区域中),将电流采样的任务安排在一个PWM周期的开始处,在比较匹配到来之前的期间,U、V两相的上桥臂都是关断的,也就是说下桥臂是导通的,这样就可以在每个PWM周期顺利采样一次两个相电流值。
(2)采样方式因为电机绕组线圈呈感性，线圈上的相电流不能突变，因此从矢量U0 转换到零矢量后，其对应的工作状态转换如图所示，其中二极管能起到续流作用，此时，下桥臂采样电阻上流过的是相电流，因此在每个PWM周期前期通过下桥臂的采样电阻检测相电流是可行的。
开关状态为000时电流的流通路径(3)采样电流电路从上图可以看出，流经各相采样电阻的电流是正负的，故采样电阻上端的电压是一个带正负信号的正弦波形(下端为地)，后级运放电路作用是将整体电压抬高，并且进行比例增益。
2.STM32的方案：三电阻采样法(1)电流处理：采样电阻上端采集到的电压是一个带正负的正弦波形，所以其后端一定要接一个运放电路，一方面是滤波，更重要的则是把采集到的信号缩放到AD能采集的电压范围。
这个电路可以采用同相比例放大+偏移。
(2)AD触发：在STM32的高级定时器中，除了产生三相PWM波的CH1,CH2,CH3之外还有一个CH4，这个通道只能产生一路PWM波，它可以用来触发AD，可以比较容易的和前面几个PWM波同步，而且配置好周期能非常灵活的取采样点。
FOC控制基于电阻的电流采样方案比较
FOC控制基于电阻的电流采样方案比较最近有时间把TI ST还有Microchip三家关于PMSM控制中使用电阻采样相的电路看了一下，发现各家都有自己的特点，就做个总结吧。
1.TI C2000系列双电阻采样法原理说明在U相和V相的下桥分别串联一个功率电阻，通过一个运放电路连接至A/D。
采样时机放在PWM的下溢中断进行，U V两相电阻上的电流即为电机U V相的线电流。
关键点(1)采样时机：必须在下桥臂全部导通的时候进行采样。
在软件设计的时候,采用下溢中断(处于第7段和第1段零矢量区域中),将电流采样的任务安排在一个PWM周期的开始处,在比较匹配到来之前的期间,U、V两相的上桥臂都是关断的,也就是说下桥臂是导通的,这样就可以在每个PWM周期顺利采样一次两个相电流值。
(2)采样方式因为电机绕组线圈呈感性，线圈上的相电流不能突变，因此从矢量U0 转换到零矢量后，其对应的工作状态转换如图所示，其中二极管能起到续流作用，此时，下桥臂采样电阻上流过的是相电流，因此在每个PWM周期前期通过下桥臂的采样电阻检测相电流是可行的。
开关状态为000时电流的流通路径(3)采样电流电路从上图可以看出，流经各相采样电阻的电流是正负的，故采样电阻上端的电压是一个带正负信号的正弦波形(下端为地)，后级运放电路作用是将整体电压抬高，并且进行比例增益。
2.STM32的方案：三电阻采样法(1)电流处理：采样电阻上端采集到的电压是一个带正负的正弦波形，所以其后端一定要接一个运放电路，一方面是滤波，更重要的则是把采集到的信号缩放到AD能采集的电压范围。
这个电路可以采用同相比例放大+偏移。
(2)AD触发：在STM32的高级定时器中，除了产生三相PWM波的CH1,CH2,CH3之外还有一个CH4，这个通道只能产生一路PWM波，它可以用来触发AD，可以比较容易的和前面几个PWM波同步，而且配置好周期能非常灵活的取采样点。
(3)相采样选择：每次需要采集两个电流，采集哪两个电流由SVPWM当前扇区决定。
foc三相电流采出来波形异常
FOC三相电流采出来波形异常1. 任务背景在电力系统中，三相电流的采集对于电力设备的运行和维护非常重要。
而FOC （Field-Oriented Control）是一种常用的控制算法，用于驱动三相电机。
因此，FOC三相电流的采集和监测是电力系统中的关键环节。
然而，在实际应用中，FOC三相电流的波形可能会出现异常，这可能会导致电机运行不稳定甚至损坏设备。
因此，及时发现并解决FOC三相电流采集波形异常问题对于电力系统的安全和可靠运行至关重要。
本文将从FOC三相电流异常的原因、检测方法和解决方案等方面进行详细介绍，以帮助读者全面了解和解决FOC三相电流采集波形异常问题。
2. FOC三相电流波形异常的原因FOC三相电流波形异常可能由多种原因引起，下面将介绍常见的几种原因：2.1 电源问题电源问题是导致FOC三相电流波形异常的常见原因之一。
电源的电压波形不稳定、电压波动、电压失真等问题都可能会影响FOC三相电流的采集和波形。
2.2 电机问题电机问题也是导致FOC三相电流波形异常的常见原因之一。
电机的绕组短路、绝缘损坏、转子不平衡等问题都可能导致FOC三相电流的异常。
2.3 传感器问题FOC三相电流的采集依赖于传感器，传感器的故障或校准不准确都可能导致FOC三相电流波形异常。
2.4 控制器问题FOC的控制器是控制电机的关键组件，控制器的软件或硬件问题都可能导致FOC三相电流的异常。
3. FOC三相电流波形异常的检测方法为了及时发现FOC三相电流波形异常，可以使用以下方法进行检测：3.1 观察波形通过示波器等设备观察FOC三相电流的波形，判断是否存在异常。
异常波形可能表现为振荡、不对称、峰值不稳定等。
3.2 比较分析将正常情况下的FOC三相电流波形与异常情况下的波形进行比较分析，找出差异点。
可以使用数学方法、信号处理算法等进行波形比较分析。
3.3 传感器校准对FOC三相电流采集传感器进行校准，确保传感器的准确性和稳定性。
ti foc 电流环参数
ti foc 电流环参数电流环是一种常用的电子设备，用于测量和控制电流。
它由电流传感器、电流采样电路、运算放大器和控制电路等组成。
本文将从以下几个方面介绍电流环的参数。
1. 电流传感器的参数电流传感器是电流环的核心部件，负责将电流转换为电压信号。
其参数包括灵敏度、线性度和频率响应等。
灵敏度是指单位电流对应的输出电压变化量，通常以mV/A为单位。
线性度表示传感器输出与输入电流之间的关系是否呈线性。
频率响应则是指传感器对不同频率电流的响应能力。
2. 电流采样电路的参数电流采样电路用于放大和滤波传感器输出的电压信号，使其适合于后续的信号处理。
其参数包括增益、带宽和噪声等。
增益是指电路放大器的放大倍数，通常以dB为单位。
带宽指的是电路能够处理的频率范围，决定了电路的动态响应能力。
噪声是指电路输出中的随机信号，需要尽量降低以提高测量精度。
3. 运算放大器的参数运算放大器是电流环中的关键部件，用于对电流进行放大和运算。
其参数包括增益、输入偏置电压和输出电阻等。
增益是指运算放大器的放大倍数，决定了电流环的放大能力。
输入偏置电压是指在输入端产生的微小直流电压，需要尽量降低以减小测量误差。
输出电阻是指运算放大器输出端的等效电阻，影响了电流环的负载能力和稳定性。
4. 控制电路的参数控制电路是电流环的最后一部分，用于根据测量到的电流信号进行控制操作。
其参数包括控制方式、控制精度和响应时间等。
控制方式可以是开环或闭环控制，根据具体应用需求选择。
控制精度是指电流环对目标电流的控制精度，通常以百分比或精度等级表示。
响应时间是指电流环从检测到电流变化到实际控制的时间，需要尽量缩短以提高系统的动态响应性能。
电流环的参数包括电流传感器的灵敏度、线性度和频率响应，电流采样电路的增益、带宽和噪声，运算放大器的增益、输入偏置电压和输出电阻，以及控制电路的控制方式、控制精度和响应时间等。
这些参数相互关联，决定了电流环的测量精度、稳定性和控制性能。
simplefoc低端采样原理
simplefoc低端采样原理
SimpleFOC（Field-Oriented Control）是一种电机控制算法，其中低端采样是指通过采样电阻将电机相电流转换为电压信号进行测量。
其原理如下：
采样电阻是一种限流元件，当电流通过时，会产生一定的电压降，这个电压降与电流的大小成正比。
通过测量这个电压降，就可以得到电流的大小。
在SimpleFOC中，采样电阻被串联在电机相线上，这样就可以直接测量到电机相电流。
采样电阻的选择需要考虑到其阻值、精度和温漂等因素。
阻值过大会导致电压降过大，影响电机的正常运行；阻值过小则会导致测量精度降低。
精度和温漂等因素也会影响测量结果的准确性。
在采样过程中，需要注意采样电阻与ADC（模数转换器）之间的匹配问题。
ADC的输入范围是有限的，如果采样电阻产生的电压降超过了ADC的输入范围，就会导致测量结果失真。
因此，需要根据ADC的输入范围来选择合适的采样电阻和放大电路。
总之，SimpleFOC低端采样原理是通过采样电阻将电机相电流转换为电压信号进行测量，需要注意采样电阻的选择和与ADC之间的匹配问题，以保证测量结果的准确性。
PMSM矢量控制--电流采样及坐标变换专家解析
电流采样及坐标变换前言永磁同步电机（PMSM）应用范围广泛，经常用于新能源汽车、机床、工业等领域。
在实际使用中，我们经常采用矢量控制算法（FOC）完成PMSM的高性能控制。
矢量控制中通常采用双闭环结构，其中外环为速度环，内环为电流环。
为了实现PMSM高性能控制，我们会采用各种复杂的算法来实现目标，这其中电流环相关算法又是重中之重。
但是需要指出，电流环性能好坏除了与采用的算法有关之外，还与最基本的电流采样问题以及坐标变换问题紧密相关。
只有当这些细节问题研究到位之后，高性能的控制算法才会更好发挥作用。
本文档主要探讨电流环的电流采样问题、故障保护以及坐标变换问题。
1 单相电流采样模型及补偿图1为实际系统中电流采样系统示意图，主要电源（含参考源）、HALL电流传感器、放大及滤波电路、AD转换器。
对于实际采样系统而言，各个器件均不是理想的，综合起来会产生明显的赋值衰减和相位滞后，这势必会降低控制性能。
图1 电流采样系统示意图HALL电流传感器：（1）增益非线性：即使采样的电流为直流时，也会在电流较大时产生增益下降，即增益非线性（饱和效应）。
进行建模时，认为增益非线性只是改变了输出HALL输出电压幅值，并不产生相位滞后。
记为G。
Non（2） 低通特性：此特性会随着电流频率的变化而产生不同程度的相位滞后和幅值衰减。
记为()LPF1G s 。
由上述可知，HALL 传感器的传递函数为()()HALL Non LPF1G s G G s =⋅。
图2为传输非线性Non G 的示意图。
由此图可见在-400A~400A 是线性区域，增益为1pu ；而电流处于-700A~-400A 以及400A~700A 范围内时增益下降到了0.98pu ；当电流处于-900A~-700A 以及700A~900A 范围内时增益下降到了0.952pu 。
为了后续分析方便，这里假设()LPF11=3e -061G s s +。
实际系统的()LPF1G s 可由测试或者查询HALL 传感器的数据手册得到。
foc采样电阻
FOC采样电阻1. 介绍FOC（Field Oriented Control）是一种用于电机控制的技术，它可以实现高效、精确的电机控制。
在FOC中，电机的电流和转矩可以被独立地控制，从而提高电机的性能和效率。
而采样电阻则是FOC中的一个重要组成部分，用于测量电机的电流。
2. 采样电阻的作用采样电阻主要用于测量电机的电流，以便进行FOC控制。
在FOC中，电机的电流需要被实时地测量和监控，以便控制器可以根据电流的变化来调整电机的输出。
采样电阻通过测量电流通过的电压来获得电流的信息，然后将其传递给控制器进行处理。
3. 采样电阻的原理采样电阻的原理比较简单，它基于欧姆定律和电流的采样。
采样电阻通常被放置在电路中，电流通过该电阻时，会在电阻上产生一个电压降。
根据欧姆定律，电压和电流之间的关系是线性的，所以通过测量电压的大小，就可以确定电流的大小。
4. 采样电阻的选取在选择采样电阻时，需要考虑一些因素。
首先是电阻的阻值，它应该适合电机的电流范围。
如果电阻的阻值太小，电压降将会很小，难以准确地测量电流；如果电阻的阻值太大，电压降将会很大，会消耗过多的能量。
其次是电阻的功率耗散能力，它应该能够承受电机的功率输出。
最后是电阻的精度和稳定性，它们会影响电流测量的准确性和可靠性。
5. 采样电阻的布局在布局采样电阻时，需要考虑电阻的位置和连接方式。
电阻应该放置在电机的电流回路中，以便能够准确地测量电流。
通常，电阻会被串联在电机的相电流测量回路中。
此外，为了减小电阻的功率耗散，可以选择使用多个电阻进行分流，或者使用较大功率的电阻。
6. 采样电阻的特点采样电阻具有一些特点，这些特点对于FOC控制非常重要。
首先，采样电阻应该具有较低的温度系数，以确保温度的变化不会对电流测量造成影响。
其次，采样电阻应该具有较高的带宽，以便能够准确地测量电流的快速变化。
最后，采样电阻应该具有较低的噪声和漂移，以提高电流测量的准确性和稳定性。
7. 采样电阻的应用采样电阻主要应用于电机控制领域，特别是FOC控制中。
foc采样电流常用的滤波程序_概述及解释说明
foc采样电流常用的滤波程序概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文将对FOC采样电流常用的滤波程序进行概述和解释说明。
滤波程序在FOC （Field-Oriented Control）控制中起着至关重要的作用，它可以帮助我们提取出有用的电流信号并剔除噪声干扰。
通过对滤波程序的深入了解和分析，我们能够更好地理解FOC采样电流的特性与使用。
1.2 文章结构本文总共分为五个部分，分别是引言、FOC采样电流常用的滤波程序概述、解释说明滤波程序的关键要点、FOC采样电流常用的滤波程序实例分析以及结论与展望。
在引言部分，我们将介绍文章的目的和整体结构，使读者能够对后续内容有一个清晰的理解。
1.3 目的本文旨在提供一种全面而系统化的方法来概述和解释FOC采样电流常用的滤波程序。
通过阐述各类滤波程序在FOC控制中所起到的作用和重要性，并讨论选择合适参数和算法设计时需要注意的要点。
同时，通过具体实例分析不同类型的滤波器，展示它们在FOC采样电流中的应用。
通过这篇文章，读者将能够更深入地了解FOC采样电流滤波程序的原理和实践，为他们在实际工程中的应用提供指导和帮助。
此外，我们也将对未来FOC采样电流滤波程序的发展进行展望和提出建议，以期推动相关研究的进一步发展。
2. FOC采样电流常用的滤波程序概述：2.1 FOC采样电流简介：在现代控制系统中，针对感应电机的矢量控制技术被广泛应用。
FOC（Field Oriented Control），即磁场定向控制，是一种在电机驱动系统中使用的控制策略。
而在FOC技术中，采样电流是一个重要的参数。
为了获取准确可靠的电流信息，并排除因噪声和干扰引起的误差，需要对采样电流进行滤波处理。
2.2 滤波程序作用及重要性：滤波程序在FOC技术中具有至关重要的作用。
它可以有效地消除噪声、抑制高频成分、平滑输出信号，并提高控制系统对电流响应的精度和稳定性。
通过滤波程序处理后的采样电流数据能够更好地反映实际情况，使得系统能够更准确地感知电机状态并做出相应响应。
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FOC中的电流采样
电流采样是FOC的基础，具体有电流传感器采样、电阻采样，电阻采样以其简单低成本的应用广泛使用。
电阻法采样有单电阻采样、双电阻采样、三电阻采样。
一．单电阻采样
单电阻采用分时采样，在一个PWM周期中需要采样二次才能重构三相电流，采样时刻很关键
如下图，i B = -（i A + i C）
单电阻采样有一些缺陷，当定子电压要求矢量位于空间矢量的分界扇区时候，占空比会出现两长一短或两短一长，这样只能采集单相电流，另外两相电流不能重现；当在低调制区域的时候，三个占空比几乎一样，不可能测量任何相电流。
解决办法是在边界区域的时候插入固定时间的有效矢量，在低调制区域的时候轮流插入有效矢量。
插入有效矢量会引起电流波形失真，需要进行软件补偿。
单电阻采样简单，成本低，但因加入补偿算法，代码长度较多电阻采样要长，电流失真也较多电阻采样大
二．双电阻采样
在下桥臂全导通时刻采样，在软件设计中可以设置为定时器下溢出时刻采样（中心对齐方式PWM），相电流检测窗口时间是单电阻的三倍
三．三电阻采样
三电阻可以在任何时刻采样，在ST的电机FOC控制方案中，针对不同扇区读取不同相电流，并对采样时间点做了分类讨论，这里摘录如下：。