FOC中的电流采样

1、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AIBCT* C Thill* fart wj rhxi m op = nf> r.' T*h »ll£l n« 1 rriila*. 律iv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III1.11III1WH11 'r I rxftil1IIII1)a1PWM ILIII1-JL3HPW'MSLI bus1idI IIII

2、 . I IT> II I I hI'I如下图，iB = - ( iA + ic)单和分流电流读取离量电流的抿样时间PWM1LPWM2LdI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。1¥T.ITTL.j:F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

3、要长，电流失真也较多电阻采样大二.双电阻采样AlU,*A?-ClL fan.PWM ），相电流检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 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：»必须读収两F电流：ihSVPWM的芳询扇区决定谀读哪两和电 流；»只冇在下桥怦打开时.才能读到该相电流:毎次桥料丿I；关狀态有变化时，会在shunt电阻卜的电斥产生-个电r 干扰.假设该干扰的时冋氏度为0吐专下桥普打幵肩.要等待段时M来

4、使Shunt电阻h的屯用达到稳 定值.假设该于扰的时冋怪度为T圈*任T阴腿及T如昭期间不能读相电佩W由于STMI32 ADC/TIMI的窩性能，我们可以在PWM周期的任意时刻 谖取頤淤 当然.我们希qwswwM的不同I扇电流采样点无大 的变化。100%0GOhlcycle120 PhM«A Be90%00%70%00%50%40%30KicniPrmo A - Rhtte Q PTibm CLow side phase A High sid« phase ALow s)d« phase BHigh side phase B 1ADnls CcMAter overf

5、low创aHP; 7 «jrf-2 Jiuirent feedbackCurrent feedback phase CisrII Sampling start Sampling4 HI rXITibAWHMitr对于毎个SZPWMiiJhC总右2相桥骨的duty cycle 变化很小而W I相的duty cycleftlR大；r在下述的介绍中.我们假设CHl下桥«的4说丫 cycle 域几 Afil h桥的<1皿丫 cycleJti小.而B相卞桥« 的duty cycle变化址儿 如右图采样点的定义（1/4）,低调制系数若ADut* A Dt+Tn,可以把采

6、样点设在泄时器的上溢 处。随看调制系数的熠大，只要保证ADutVA > DT+Tn则始 终可以把采样点设在定时器I：溢处.V采样点的定义（2/4）:高调制系数r 若（DT+Tn+TJ/2 < ADuty < Dj+Ta ADuty.g «r V DT+ Tr +% .32町以把采样点设任A相下桥臂打开后Tn ms处.AOutTjuB -Counter owfflQWLow side phase A :1High side pbase A :| ; jCurrent feedback ph；Current feedback Dhan C :Low sld«

7、p hse B High &id« plUM B； Sampling start4人 Sampling end nJHl FZff电浹的时何哎采样点的定义（3/4）:髙调制系数若 ADuty<（DT+Tf+Ts）/2 & ADuty.B>DT+TR+Ts 町以把采样点设在A相上桥V!关断前 MS处。Low sid« phase A High sid« phase ALow sid« phase B High sid« phase BCurrent feedback PhLBCurrent feedback phaseC厂耳：in Sampling start Sampling endi>nH riiintiMWHMft采样点的定义（4/4）:高调制系数若 ADutyA（DT+TN+Ts）/2 & dDutyBVOT+TR+Ts 则无法采样相电流。为了避免此情况，必须降低调制系 数（MMI）或PWM频率.laLow side phase A High side phase A Low side phase B High side phase BCurrent feedback phase BCurrent feedback phase CI *I rtiiWRW