STM32G4 电流环闭环

一、STM32G4 电流环闭环

1 电流环闭环

• 电流环框图
  

PID控制

• 时域和拉普拉斯域的传递函数
  
• PID：
  P比例部分，I积分部分，D微分部分
  直观的描述出当前误差，过去误差和误差的变化趋势
  一般只使用PI控制

2 电流环闭环建模

1. 基于上章SVPWM模型，我们可以得到电机的输出三相电流，得到电机的三相电流后我们可以通过Clark变换将其转换为alpha及beta轴电流；
   

2. 使用BusSelector模块将电流总线输出为三相电流，并使用Goto模块及From模型，将电机输出的三相电流参数输入到Clark变换模块；
   
   

3. 得到alpha和beta轴电流后，再经过Park变换转换为实际dq轴电流：
   

4. 电流环的目的就是将实际的dq轴电流变成我们期望的dq轴电流，故我们在期望的dq轴电流和实际的dq轴电流之间增加PI控制器；使用constant模块设置我们期望dq轴电流，PID模块用作PI控制器，Kp和Ki参数配置外部输人：通常期望的d轴电流值都为 0；

   • 新建idq_Controller子模块
     
     

5. PI控制器的输出就是dq轴的电压经过anti_Park变换就得到了SVPWM模块的输入alpha和beta轴电压；
   

6. 电流环的模型框架基本搭建完成，接下来确定我们的控制参数；电流环的PI参数可以按照以下公式计算，其中α为电流环的带宽可以选择100左右；
   $$\{\begin{array}{l}{K}_{pd}=\alpha L_d\\ K_{id}=\alpha R\\ K_{pq}=\alpha L_q\\ K_{iq}=\alpha R\end{array}$$

7. 在数据字典中建立CurrKp以及CurrKi参数，并输入PI控制器；
   

8. 设置PI控制器的输入dq轴电压阈值为90%；
   

9. 将刚才所建立的算法部分选中并生成子系统，命名为currloop；
   

10. 连接外部模块并增加Rate Transition模块，确保输入数据相同速率，其中theta角度来自电机的输出机械角度，要把他转化为电角度；
    
    

11. 点击仿真按钮，观察三相电流输出；
    

12. 如上图，可以看到三相电流为完美的正弦波，但是电流赋值不是我们期望的q轴电流大小，设定的iq_ref是2；这是因为电机的输出转矩与负载不匹配，如果想让我们输出的电流复制达到我们设计的参考值，可以增加负载；
    
    

附学习参考网址

1. STM32G4 FOC开发实战

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