NUCLEO-F302R8 モータ センサーレス6step

以下の書籍の開発キットを使用して、3相BLDCモータを回転させるプログラムを作ります。

https://shop.cqpub.co.jp/hanbai/books/48/48011.htm

前回は6step制御を行いました。

前回: 6step制御

今回はBEMFを検出して6step制御を行い、モータを回します。

• マイコンのRM(リファレンスマニュアル)
  • RM: https://www.st.com/resource/en/reference_manual/rm0365-stm32f302xbcde-and-stm32f302x68-advanced-armbased-32bit-mcus-stmicroelectronics.pdf
  • マイコンの基本的な資料
• マイコンのDS(データシート)
  • DS: https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f302r6.pdf
  • マイコンのPin配置やポートの機能一覧、HW特性
• マイコンのPM(プログラミングマニュアル)
  • PM: https://www.st.com/resource/ja/programming_manual/pm0214-stm32-cortexm4-mcus-and-mpus-programming-manual-stmicroelectronics.pdf
  • CPU、アセンブラ
• モータドライバーボードの製品シート
  • IHM: https://www.st.com/resource/en/data_brief/x-nucleo-ihm07m1.pdf
  • マイコンとの接続が分かる回路図
• センサーレス制御のアプリケーションノート
  • AP: https://www.st.com/resource/en/application_note/an1946-sensorless-bldc-motor-control-and-bemf-sampling-methods-with--st7mc-stmicroelectronics.pdf
  • 6step制御、BEMFの検出方法について記載されています。

SW構成

6step制御

1. PWM出力設定を行います。INxxとENxxを設定します。
2. High-Zにした相でBEMFのAD変換を開始します。AD変換の割込みでAD値が閾値を超えたときにモータタスクに通知します。
3. AD変換の割込みから通知を受けるまで待機します。
4. 次のstepに移り、1.～3.を行います。

コード

https://github.com/ohmusso/NUCLEO-F302R8/blob/mortor/src/app/app.c#L56C40-L56C40

動作確認

• stepTimeが1stepの時間です。1tick=1μsです。1stepをrpmに変換する式は以下になります。
  • 1相の電気角 = 360° / 極数 / 3 = 360° / 7 / 3 = 17.1°
  • 1stepの電気角 = 1相の電気角 / 2 = 17.1° / 2 = 8.6°
  • 角速度 = 1stepの電気角 / 1stepの時間 = 8.6° / 1stepの時間
  • rpm = 角速度 / 1stepの時間 * 360° * 60s

回転速度

rpm = 8.6° / 3664us * 360° * 60s = 389[rpm]

rpm = 8.6° / 3027us * 360° * 60s = 471[rpm]

rpm = 8.6° / 864us * 360° * 60s = 1653[rpm]

rpm = 8.6° / 431us * 360° * 60s = 3314[rpm]

次回

次は回転速度の指令値を与えて、指令値の回線速度になるように制御します。

以上