Современная электроника №6/2019

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 58 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2019 Векторное управление с библиотекой MC SDK от STMicroelectronics Рис. 1. Автомат управления двигателем В статье рассматривается реализация векторного управления с помощью комплекта разработки STM32 MC SDK программного обеспечения управления синхронным двигателем MotorControl Workbench 5.3.3 компании STMicroelectronics. Особое внимание уделяется поле-ориентированному управлению и его важнейшему компоненту – наблюдателю, цифровому вычислителю координат вращения тока статора. Валентин Юрзин (yuvalmid@rambler.ru) К РАТКИЙ ОБЗОР STM32 MC SDK Микроконтроллеры STM32 обе- спечивают высокую производитель- ность для стандартных ядер ARM Cortex M, что позволяет использо- вать их в управлении приводами трёхфазного напряжения, работа- ющими в режимах векторного (VC) или поле-ориентированного управ- ления (FOC) [1]. Комплект разработки программно- го обеспечения (SDK) для управления двигателем включает в себя: ● библиотеку программ ST MC FOC для управления синхронным двигателем с постоянными магнитами в роторе; ● среду разработки (IDE) с графиче- ским интерфейсом MotorControl Workbench; ● ST Motor Profiler (MP) – инструмент определения параметров двигате- ля, подключённого к типовой плате STM32. Данный комплект позволяет сокра- тить время проектирования и трудо- затраты при создании приложений для управления двигателем. Через гра- фический интерфейс комплекта раз- работки пользователь может генери- ровать все файлы, необходимые для приложения, а также отслеживать и корректировать некоторые перемен- ные. В библиотеке реализована под- держка интерфейса UART, который позволяет удобно настраивать систему управления двигателем. Проект может быть выполнен в нескольких популяр- ных IDE: ● IAR Embedded Workbench ® для ARM ® версии 7.80.4 или выше; ● Keil ® MDK версии 5.24.2 или выше; ● TrueSTUDIO for STM32. Для установки и настройки про- граммного обеспечения следует обра- титься к руководству пользователя [2]. На момент написания статьи доступ- на последняя версия MotorControl Workbench 5.3.3. Библиотека ST MC FOC позволя- ет организовать поле-ориентирован- ное управление трёхфазного двигате- ля с постоянными магнитами в рото- ре PMSM, SM-PMSM (ротор расположен поверх статора) и I-PMSM (ротор рас- положен внутри статора). Библиоте- ка STM32 FOC PMSM SDK построена на принципах объектно-ориентированно- го программирования (ООП), которые обеспечивают создание объектов, клас- сов на языке C и задач управления дви- гателем. Благодаря использованию ООП улучшаются переносимость и эффек- тивность кода, возможность доступа к определённым аппаратным адресам, снижаются требования к системным ресурсам. Язык программирования С широко используются во встроенных системных приложениях, но, в отли- чие от более сложных языков, таких как C++ и Java, не является объектно- ориентированным языком програм- мирования. В связи с этим компанией STMicroelectronics принципыООП для языка C были реализованы в библиоте- ке STM32 PMSM FOC FW [3]. From Any State but FAULT NOW and FAULT OVER From Any State but: ICL WAIT, IDLE, ANY STOP, STOP, STOP IDLE, FAULT NOW, FAULT OVER 2 1 2 1 RUN STARTRUN OFFSET CALIB IDLE START IDLE ALIGNMENT ALIGN OFFSET CALIB ALIGNMENT IDLE ICL WAIT STOP IDLE STOP ANY STOP CHARGE BOOT CAP ALIGN CHARGE BOOT CAP FAULT NOW FAULT OWER START