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贝能机器人关节电机驱动方案
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常见问题集锦FAQ

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首先我们看电机是无感还是有感的，就是位置反馈这个环节，因为FOC驱动电机需要知道转子的准确位置。如果是伺服的话，它是有位置反馈的，说它对电机的参数其实并不敏感，因为它的位置已经由传感器反馈回来了。FOC 控制里面，知道流过电机的实际电流，对于没有位置传感器的，是可以通过电流和电机的参数去估算出转子的位置在哪里。所以说如果是无感估算的话，对电机的参数就有一定的敏感性，电机的参数包括了电感量、电阻，等等。但如果是有位置传感器的，其实对电机参数这一点并不敏感，就拿我们做的这几个方案来说。只要有位置反馈，就可以把位置值读回来直接用，并以此计算出电机的转速，做速度与位置的闭环控制。

在我们的代码里面已经把这些电机的参数做成一个客户可以自行调整的表格，放在一个Config.H的头文件里面。可以根据实际参数来调整，如电机的极对数、相电感、相电阻，额定电流、编码器分辨率等，填进去即可。我们这个代码编译完成后，就可以烧录进MCU驱动电机跑起来，如果有需要做针对性调整改进的话，只要根据带载的情况去对各个控制环路参数上做一些调整即可。

不会，因为我们的所有设置最底层的这个硬件保护是存在的，在调试的时候，电机先停下来，再去进入 debug 状态,不要在电机转的时候把它退出或者是进入到 debug 状态，就不会出现这种问题。

RTOS的话，像我们现在这种，我们已经把它跑到了一个基本上100K 已经算比较高的一个频率了，在你们实际应用里面，我估计可能你不需要跑那么高，可能跑个七八十K 或者是五六十K 基本上都可以。我们在10个微秒里面，才占用了40%,所有的这个控制环路才用了4.1个微秒。基本上如果把频率再降低一点，它所占用的资源会更少。加上因为ATOS本身占用的资源其实并不是很多，所以应该是没有问题的。

像这种低压的这种就没有必要。如果是做高压的话，要具体看场合，是不是允许我的操作界面是带电的，不能带热电的，如果是的话那可能就要考虑加隔离了。

这个方案里我们是用了英飞凌内部MCU的一个比较器的触发。只要这个值超过了我们设定的阈值，它就会直接触发把6路的 p 桥边关掉，我们叫失效角。我们实测过，这个响应时间是很短的，英飞凌的是纳秒级的。这个信号的至少应该不会超过100个纳秒。

关于过压我们是读了母线电压的采样，因为这个方案是小功率的，在我们另外一个1.5千瓦方案上面使用了一路的 PWM 输出，通过一个 MOS ，再带一个刹车电阻来实现。先把母线电压调进来，比如这个系统我不允许它超过55伏，当母线电压超过55伏时刹车电路就会介入做PI的调节。

  • 12位12Msps SAR ADC，带16个独立采样保持器，最大支持16路模拟通道并行空闲采样。 完美支持多电机，多电阻采样需求。
  • 所有采样通道可独立配置增益（1, 3, 6, 12）。
  • 支持伪差分采样模式，可以省掉外部运放，降低方案成本。
  • 集成5个带谐波发生器功能的比较器，每个比较器带10bit 30Msps DAC为比较器提供基准电压。
  • 16路模拟通道最多可配置为8个独立组，每组支持多达8路触发源。
  • 所有采样通道都支持限幅检测功能（助力过流/过压保护，减少CPU干预）。
  • 集成一个自主控制器，无需 CPU 介入即可执行预设的程序化操作。

根据我们实际的案子的一个需求。比如说所谓的多电机，我们要做几个电机呢？PSOC™ Control C3 MCU我们目前自己做的方案，能做到维也纳 PFC 加三电机，相当于在商空上面可以用，就是一个8千瓦的维也纳 PFC加一个FOC控制的压机，再加FOC控制的双风机。所以我们目前做的方案最多就支持三个 FOC 的电机了。但如果要做更多，XMC7000 资源更丰富，算力足够，ADC和PWM通道也足够多，比如说要超过五个甚至更多的话，其实可以考虑我们XMC7000。但我们其实XMC7000更多的是做那种，比如说各种多通道步进，多电机，以及伺服的那种应用。XMC7000 的每个 TCPWM 接口都可以支持编码器接口，很适合多电机多编码器的支持。所以只要大家有马达的需求，可以找到贝能，找到英飞凌，我们其实是可以针对大家的需求去评估，我们提供怎么样的芯片或怎么样的方案给到合作伙伴。

XMC7000 MCU贵，PSOC™ Control C3 MCU便宜。所以如果PSOC™ Control C3能满足要求，首选 PSOC™ Control C3. 

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