我調(diào)第一版無感FOC零速啟動(dòng)的時(shí)候差不多折騰了兩周。高頻注入的波形明明已經(jīng)疊上了解調(diào)出來的角度也能跟著轉(zhuǎn)子走可是一帶負(fù)載就飄而且飄得很有規(guī)律不是隨機(jī)噪聲那種。后來對(duì)著示波器和調(diào)試變量一幀一幀查才發(fā)現(xiàn)根子根本不在PLL帶寬而在最基礎(chǔ)的那幾個(gè)頻率關(guān)系上中斷里跑的電流環(huán)頻率、注入信號(hào)的頻率以及Ud/Uq這個(gè)電壓指令里低頻PI輸出和高頻分量之間的比例——我之前全把它們當(dāng)成兩個(gè)孤立參數(shù)在調(diào)。這個(gè)標(biāo)題里列的三樣?xùn)|西Ud/Uq論文里常寫成U_d/U_q代碼里對(duì)應(yīng)ud_pi、uq_set之類的變量、控制頻率、HFI注入頻率其實(shí)是同一條鏈路。主中斷里電流環(huán)跑多少赫茲決定了你能把注入頻率放在哪個(gè)位置也決定了解調(diào)環(huán)路的時(shí)基落在哪里而Ud/Uq作為電流環(huán)PI的輸出、逆變器端電壓的參考、以及高頻注入信號(hào)的載體把時(shí)域和頻域整個(gè)串在了一起。很多人做無感FOC卡在低速段不是算法原理哪里不懂而是這三者的關(guān)系一直沒理順。這篇文章我就把這條鏈路從頭到尾掰開講重點(diǎn)是每個(gè)參數(shù)背后的取舍邏輯而不是只給一組能用的數(shù)值。適合正在調(diào)無感FOC低速啟動(dòng)、或者剛準(zhǔn)備把高頻注入真正算進(jìn)中斷時(shí)序里的工程師參考?？赐昴愦蟾拍芑卮疬@幾個(gè)問題控制頻率到底是誰定的Ud/Uq測(cè)出來為什么和理論不一樣注入頻率為什么落在PWM頻率的十分之一附近而不是越高越好1. 頻率到底歸誰管PWM、采樣、控制中斷綁在同一條時(shí)間線上1.1 主中斷是誰觸發(fā)的控制頻率是怎么定下來的先破除一個(gè)最常見的誤解控制頻率不是“算法想跑多少跑多少”在絕大多數(shù)單MCU數(shù)字FOC方案里控制頻率、電流環(huán)中斷頻率、PWM載波頻率三者是綁定的。用STM32舉例高級(jí)定時(shí)器TIM1/TIM8產(chǎn)生中心對(duì)齊的對(duì)稱PWM載波周期就是PWM周期。定時(shí)器在下溢或溢出時(shí)通過硬件觸發(fā)ADC采樣ADC轉(zhuǎn)換完成后再觸發(fā)中斷進(jìn)入FOC主循環(huán)。這條鏈?zhǔn)荘WM波形生成 → 觸發(fā)采樣 → ADC轉(zhuǎn)換完成中斷 → 電流環(huán)執(zhí)行 → 更新比較寄存器一個(gè)周期閉環(huán)跑完。所以PWM周期是多少電流環(huán)就跑多少20kHz PWM對(duì)應(yīng)的就是20kHz控制頻率。為什么要綁在一起因?yàn)殡娏鳝h(huán)必須知道“本PWM周期里實(shí)際流過電機(jī)繞組的電流”才能計(jì)算下一周期的占空比。綁在一起意味著采樣時(shí)刻、計(jì)算時(shí)刻、PWM更新時(shí)刻全部對(duì)齊PI控制器的相位延遲最小。如果讓控制循環(huán)脫離PWM事件、用單獨(dú)一個(gè)定時(shí)器自由跑會(huì)出現(xiàn)一個(gè)不確定的“采樣到更新”的延遲這個(gè)延遲直接進(jìn)電流環(huán)的開環(huán)傳遞函數(shù)電流環(huán)帶寬做到一定值以上必然振蕩。我見過一個(gè)項(xiàng)目為了省事把FOC主循環(huán)放在主程序while里跑結(jié)果電流環(huán)帶寬連額定的一半都扛不住就是吃了這個(gè)虧。1.2 采樣時(shí)刻為什么必須“卡”在PWM周期中心電流采樣的時(shí)刻選擇非常講究理論上是為了避開三件事死區(qū)、開關(guān)噪聲、以及占空比極端時(shí)采樣窗口不夠的問題。對(duì)稱PWM在下橋臂導(dǎo)通中點(diǎn)附近逆變器輸出正好等于三相平均電平相電流的di/dt相對(duì)平穩(wěn)ADC采出來的樣本最有代表性。這就是為什么STM32的ADC注入觸發(fā)要配置在定時(shí)器周期中點(diǎn)的原因。一個(gè)有信息量的經(jīng)驗(yàn)采樣點(diǎn)一旦抖動(dòng)電流噪聲會(huì)直接進(jìn)PI最后體現(xiàn)在Ud/Uq指令上就是高頻毛刺。你可以做一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)——把ADC采樣由軟件觸發(fā)改成硬件觸發(fā)其他代碼不變觀察ud_pi變量的波動(dòng)幅度通常會(huì)有立竿見影的改善。這也是為什么我后來只要看到電流波形“莫名其妙地吵”第一件事先查采樣觸發(fā)配置而不是去調(diào)PI增益。1.3 控制頻率不等于所有環(huán)路的執(zhí)行頻率不少人把“控制頻率”當(dāng)成一個(gè)單一概念實(shí)際工程里是要拆開問的是電流環(huán)頻率是速度環(huán)頻率還是高頻注入解調(diào)環(huán)路的頻率這三者之間往往差一個(gè)數(shù)量級(jí)。電流環(huán)和PWM綁定一般是10kHz或者20kHz。速度環(huán)沒必要每50μs跑一次常見做法是給電流環(huán)做整數(shù)分頻比如每20個(gè)PWM周期執(zhí)行一次速度環(huán)算下來就是1kHz。高頻注入解調(diào)更特殊它的帶寬需求不高但計(jì)算量不小后面我會(huì)專門講怎么把解調(diào)環(huán)路放到慢速時(shí)基里。所以當(dāng)你和別人討論“FOC控制頻率”的時(shí)候一定要先明確說的是哪一級(jí)環(huán)路否則所有參數(shù)討論都是雞同鴨講。2. 分清三份Ud/UqPI指令、逆變器實(shí)際輸出、觀測(cè)器的“印象”2.1 先分清三份“Ud/Uq”再談波形對(duì)不對(duì)日常調(diào)試中Ud/Uq這個(gè)符號(hào)至少對(duì)應(yīng)三種性質(zhì)完全不同的東西很多人把三者混在一起就產(chǎn)生了“Ud/Uq怎么都不對(duì)”的困惑。第一份是電流環(huán)PI計(jì)算出來的電壓指令這是控制器唯一直接算出來的量軟件變量里直接能讀到通常叫ud_pi、uq_pi。第二份是真正出現(xiàn)在電機(jī)端口的電壓對(duì)應(yīng)的dq分量它要經(jīng)過反Park、SVPWM、死區(qū)、功率管壓降、母線電壓波動(dòng)一系列環(huán)節(jié)和指令值并不相等。第三份是觀測(cè)器內(nèi)部重構(gòu)出來的電壓/反電動(dòng)勢(shì)量滑膜觀測(cè)器和磁鏈估計(jì)器實(shí)際上都在拿第一份值當(dāng)輸入然后估算出轉(zhuǎn)子位置。調(diào)試時(shí)要說“Ud/Uq不對(duì)”90%的情況是指第一份和第二份之間產(chǎn)生了偏差而這個(gè)偏差會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)死區(qū)導(dǎo)致第二份實(shí)際值總比第一份小一點(diǎn)無感觀測(cè)器不知道這些開關(guān)損耗會(huì)把誤差誤當(dāng)成反電動(dòng)勢(shì)的一部分于是低速下角度就被“拽”偏了。這也是為什么低速無感FOC對(duì)死區(qū)補(bǔ)償特別敏感。2.2 穩(wěn)態(tài)下Ud/Uq長(zhǎng)什么樣怎么從波形判斷系統(tǒng)狀態(tài)假設(shè)表貼式PMSM且采用id0控制穩(wěn)態(tài)下的d軸電壓指令大致等于電阻壓降加上一個(gè)與轉(zhuǎn)速成正比的交叉耦合項(xiàng)數(shù)值很小q軸電壓則承擔(dān)絕大多數(shù)輸出包括電阻壓降、速度項(xiàng)和反電動(dòng)勢(shì)項(xiàng)。所以在正常帶載運(yùn)行時(shí)Uq比Ud大得明顯負(fù)載加大時(shí)Uq同步變大高速弱磁之后Ud會(huì)更快地往負(fù)方向偏移。這是判斷系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)很直觀的窗口。實(shí)操建議不要只盯著電流環(huán)增益看把ud_pi、uq_pi錄進(jìn)虛擬示波器跑一個(gè)完整的加減速和加載流程你會(huì)對(duì)電機(jī)在不同工況下的電壓需求有直觀認(rèn)識(shí)。我后來排查過一臺(tái)電機(jī)高速嘯叫的問題就是發(fā)現(xiàn)Uq波形在高速段出現(xiàn)明顯的飽和平頂才知道是電壓裕量不足導(dǎo)致的。這種問題不看Ud/Uq趨勢(shì)單靠聽聲音很難定位。2.3 高頻注入時(shí)Ud/Uq多出來的是什么零速高頻注入時(shí)我們會(huì)在估計(jì)d軸的電壓指令上疊加一個(gè)高頻余弦電壓后面第三部分詳述。這時(shí)候第一份Ud/Uq的波形就變成低頻PI輸出疊加上高頻余弦載波。第一次看到這個(gè)波形很容易慌因?yàn)樽⑷敕悼赡鼙萈I輸出本身還大示波器上Ud看起來像失控振蕩。這時(shí)候不要急著懷疑算法先做兩件事一是確認(rèn)該高頻分量的頻率是不是你設(shè)置的注入頻率二是看幅值是否穩(wěn)定。我用軟件FFT看頻域幅度比直接看時(shí)域波形可靠得多。一個(gè)常見誤區(qū)是把示波器低通濾波打開把高頻分量濾掉再看“干凈的Ud”這樣會(huì)丟掉關(guān)鍵信息——你正需要確認(rèn)那個(gè)高頻分量確實(shí)送到了電壓指令里。3. 高頻注入的頻率不是拍腦袋定的從電流環(huán)頻率反推注入頻率3.1 為什么零速非要用高頻注入無感FOC在零速和極低速時(shí)反電動(dòng)勢(shì)幾乎為零滑膜觀測(cè)器、龍伯格觀測(cè)器、擴(kuò)展卡爾曼濾波全都沒信號(hào)可用。這時(shí)候必須換一個(gè)物理量來利用電機(jī)自身的凸極性。內(nèi)嵌式IPM電機(jī)的d/q軸電感不等表貼式SPM則利用磁路飽和引起的非線性凸極。往電機(jī)里注入一個(gè)電壓信號(hào)電流響應(yīng)里就會(huì)攜帶轉(zhuǎn)子位置信息。高頻注入就是基于這個(gè)思路。具體到工程實(shí)現(xiàn)最常用的是脈振高頻電壓注入法在估計(jì)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d軸上注入一個(gè)高頻余弦電壓然后在q軸電流里解調(diào)出位置誤差信號(hào)。它的信噪比好壞很大程度上取決于注入頻率選得對(duì)不對(duì)。3.2 脈振注入的信號(hào)鏈路簡(jiǎn)述為了講清楚頻率約束先快速過一遍信號(hào)鏈路。在估計(jì)d軸注入u_dh Vm * cos(2π f_inj t)之后電機(jī)會(huì)在一個(gè)稍偏的位置上被激勵(lì)dq軸的高頻電流響應(yīng)里就帶上了轉(zhuǎn)子位置誤差信息尤其q軸高頻電流的幅值在小誤差角時(shí)近似正比于位置誤差。接下來用帶通濾波器把q軸電流里的注入頻率分量提取出來乘以同頻的余弦信號(hào)做同步解調(diào)再過一個(gè)低通濾波器得到誤差信號(hào)最后進(jìn)PLL或PI修正估計(jì)角度。這套鏈路里帶通濾器、同步解調(diào)、低通濾波器都需要一定的時(shí)間窗去工作數(shù)字控制器里它們靠的是離散采樣點(diǎn)。這就決定了注入頻率和電流環(huán)采樣頻率之間必須滿足一個(gè)基本關(guān)系。3.3 注入頻率選擇的核心約束最重要的約束每個(gè)注入周期至少要覆蓋5到10個(gè)電流環(huán)采樣點(diǎn)。20kHz電流環(huán)配1kHz注入一個(gè)周期有20個(gè)采樣點(diǎn)非常從容10kHz電流環(huán)如果還選2kHz一個(gè)周期只剩5個(gè)點(diǎn)數(shù)字解調(diào)的波形分辨率就開始惡化。經(jīng)驗(yàn)上注入頻率取PWM/控制頻率的1/10到1/5是常用區(qū)間具體要看MCU負(fù)擔(dān)和硬件濾波。其他的約束還包含注入頻率必須高于速度環(huán)帶寬和觀測(cè)器閉環(huán)帶寬的3到5倍否則注入信號(hào)和轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)混在一起很難分離。速度環(huán)帶寬30Hz時(shí)注入頻率幾百赫茲以上起步就已經(jīng)合理不要往100Hz以下選。必須避開電流采樣調(diào)理電路上RC低通的截止頻率。如果前置低通截止在1.6kHz注入頻率選2kHz高頻電流響應(yīng)會(huì)被硬件衰減掉一截解調(diào)信噪比驟然變差。避開功率級(jí)LC諧振點(diǎn)比如母線電容和電機(jī)繞組電感構(gòu)成的諧振頻率。這條很多人忽略實(shí)際影響可能很大。實(shí)在拿不準(zhǔn)的時(shí)候做一個(gè)“注入頻率小掃頻”在估計(jì)d軸上用固定幅值注入幾個(gè)不同頻率逐個(gè)記錄q軸高頻電流響應(yīng)幅值選擇響應(yīng)最大且噪聲最小的那個(gè)頻率作為注入頻率。這個(gè)測(cè)試半小時(shí)就能做完比翻手冊(cè)猜參數(shù)靠譜得多。3.4 注入幅值也是要一起算的注入幅值通常給到母線電壓的5%到12%。表貼式SPM因?yàn)橥箻O率小主要靠飽和凸極幅值往往要比IPM給得更大但也不是越大越好幅值太大會(huì)占掉PI輸出的電壓余量同時(shí)帶來明顯的電機(jī)嘯叫和額外損耗。實(shí)操上我會(huì)先從母線電壓的8%起調(diào)看解調(diào)誤差信號(hào)的信噪比再加減。幅值單位換算容易出錯(cuò)尤其標(biāo)幺化系統(tǒng)里記得先確認(rèn)基準(zhǔn)電壓是多少V再把標(biāo)幺系數(shù)換算回實(shí)際伏特?cái)?shù)。我見過一個(gè)團(tuán)隊(duì)把0.08當(dāng)成8%直接用結(jié)果實(shí)際注入只有一點(diǎn)點(diǎn)解調(diào)自然做不通。4. 中斷時(shí)序與解調(diào)任務(wù)分工注入電壓加在哪一步PLL環(huán)放誰家4.1 FOC主中斷的時(shí)間預(yù)算先算清楚一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電流環(huán)——ADC讀取、標(biāo)幺、Clarke/Park變換、兩個(gè)電流PI、反Park、SVPWM——在常見MCU上大概要占10到20μs的級(jí)別。20kHz對(duì)應(yīng)50μs一個(gè)周期主中斷占用率已經(jīng)不低。如果還要在這個(gè)中斷里順手完成高頻注入的帶通濾波、解調(diào)乘積、低通濾波和PLL預(yù)算會(huì)非常緊。我的習(xí)慣是先用GPIO翻轉(zhuǎn)法實(shí)測(cè)中斷執(zhí)行時(shí)間進(jìn)中斷置高出中斷置低用示波器看高電平寬度就知道當(dāng)前占用率。然后再?zèng)Q定解調(diào)環(huán)路是留在主中斷里還是拆到慢速時(shí)基。這一步的重要性不亞于算法本身尤其當(dāng)后續(xù)還要疊加滑膜觀測(cè)器、速度環(huán)、弱磁策略時(shí)預(yù)留時(shí)間裕量是必須的。4.2 解調(diào)環(huán)路的兩種落法全塞主中斷還是放進(jìn)慢速時(shí)基第一種方案是把解調(diào)全部放在主中斷里。好處是每個(gè)PWM周期拿到的dq電流都是最新的解調(diào)延遲最小理論上動(dòng)態(tài)響應(yīng)最好。代價(jià)是計(jì)算量大在低端MCU上很可能超標(biāo)而且代碼里塞進(jìn)大量浮點(diǎn)濾波會(huì)讓整個(gè)中斷變得又長(zhǎng)又脆。第二種方案是主中斷只做“輕活”疊加注入電壓、保留原始dq電流的歷史樣本把帶通濾波、同步解調(diào)、低通濾波、PLL放到一個(gè)較慢時(shí)基的中斷里。比如20kHz主中斷下用LPTIM或SysTick開一個(gè)1kHz左右的慢速中斷專門處理解調(diào)。代價(jià)是解調(diào)鏈路的更新延遲從50μs級(jí)別變成1ms級(jí)別但低速工況下位置環(huán)帶寬本來就不高這個(gè)延遲完全能接受。我工程上的習(xí)慣先把功能全部放在主中斷里跑通確認(rèn)算法和參數(shù)正確然后再把解調(diào)環(huán)移入慢速時(shí)基移的時(shí)候要保留濾波器歷史狀態(tài)而不是直接清零否則切換瞬間會(huì)出現(xiàn)相位跳變。兩種方案的邊界取決于你的MCU主頻、電流環(huán)代碼優(yōu)化程度以及項(xiàng)目后續(xù)還要疊加多少功能。4.3 注入電壓加在哪一步?jīng)Q定它能不能“活著”到電機(jī)端這個(gè)坑我踩過一次之后印象很深如果把高頻注入信號(hào)加在電流環(huán)的參考電流上PI控制器會(huì)把它當(dāng)成低頻誤差的干擾去“壓制”高頻分量被積分器吃掉大半最終到達(dá)SVPWM的注入電壓所剩無幾。正確做法是把注入電壓直接疊加在電流環(huán)PI輸出的ud_pi和uq_pi上然后再進(jìn)行反Park變換。因?yàn)榉碢ark之后雖然換了參考軸但信號(hào)頻率不變注入分量才能原樣進(jìn)入SVPWM最終加到電機(jī)端口。偽代碼大概是這樣的// FOC主中斷PWM周期50us 20kHz void foc_isr(void) { adc_read_and_scale(); // 讀三相電流并標(biāo)幺 clarke_park(); // 電流變換到dq同步坐標(biāo)系 pi_controller_id(); // d軸電流環(huán) pi_controller_iq(); // q軸電流環(huán) // 高頻注入疊加在電壓指令上不是加在電流參考上 u_d_inj ud_pi Vm * cosf(2.0f * PI * f_inj * t_phase); u_q_inj uq_pi; inv_park_and_svpwm(); // 反Park SVPWM更新比較寄存器 t_phase t_step; // 更新注入信號(hào)相位 }另一個(gè)關(guān)鍵時(shí)序細(xì)節(jié)注入相位t_phase的更新必須和PWM周期嚴(yán)格同步否則注入波形會(huì)出現(xiàn)相位漂移解調(diào)出來的誤差信號(hào)會(huì)帶上低頻抖動(dòng)。最簡(jiǎn)單的方式就是像上面一樣每個(gè)PWM中斷累加固定步長(zhǎng)并且在配置時(shí)保證步長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的頻率精度足夠。4.4 中斷優(yōu)先級(jí)分配與磁極方向判別如果項(xiàng)目里還有通訊中斷、編碼器Z相信號(hào)、網(wǎng)口同步中斷之類的東西優(yōu)先級(jí)分配要非常明確電流環(huán)主中斷最高高頻解調(diào)慢速中斷次之通訊這類容易丟但延遲不敏感的功能放最低。實(shí)際故障案例里一幀串口數(shù)據(jù)打斷了一次電流環(huán)角度就開始抖把優(yōu)先級(jí)調(diào)對(duì)之后同樣的參數(shù)不再發(fā)飄。這個(gè)優(yōu)先級(jí)表應(yīng)該出現(xiàn)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)文檔的第一頁而不是等到出問題了再補(bǔ)。最后補(bǔ)一個(gè)高頻注入特有的麻煩脈振高頻注入解調(diào)出的角度在電角度周期內(nèi)存在180度模糊也就是無法區(qū)分N極和S極。初始位置檢測(cè)時(shí)還需要額外做磁極極性判別常見做法是在估計(jì)d軸再施加正向和反向短時(shí)電壓脈沖比較dq軸電流響應(yīng)中的飽和差異或用注入信號(hào)中的倍頻分量來判定極性。這一步不做電機(jī)上電啟動(dòng)就可能在反方向上“打嗝”表現(xiàn)為起步瞬間先倒轉(zhuǎn)一小段再恢復(fù)正常。5. 實(shí)測(cè)參數(shù)、三個(gè)典型坑與低速到中速的觀測(cè)器銜接5.1 一組能直接參考的參數(shù)配置下面是一臺(tái)中等功率低壓表貼式電機(jī)的參考配置供電48V額定功率350W極對(duì)數(shù)4。這套參數(shù)是從實(shí)際項(xiàng)目里整理出來的可以作為起點(diǎn)但不建議原封不動(dòng)照搬——電機(jī)本體和硬件濾波不同最優(yōu)值一定會(huì)有偏移。參數(shù)推薦值備注PWM/控制頻率20kHz電流環(huán)與PWM綁定中心對(duì)齊HFI注入頻率1kHz約為控制頻率的1/20每周期20個(gè)采樣點(diǎn)注入幅值約5V母線48V的10%左右表貼式按信噪比上調(diào)帶通濾波器中心頻率1kHz帶寬±100~200Hz提取q軸高頻電流解調(diào)低通截止200Hz保留位置跟蹤動(dòng)態(tài)濾除二倍頻分量位置PLL帶寬20~30Hz先低后高觀察角度噪聲收斂速度環(huán)頻率1kHz電流環(huán)20分頻電流采樣觸發(fā)PWM中心對(duì)齊觸發(fā)ADC硬件觸發(fā)避免軟件偏移5.2 我踩過的三個(gè)具體坑第一個(gè)坑是注入頻率撞上采樣濾波。我第一次調(diào)一個(gè)10kHz PWM的板子按習(xí)慣把注入頻率設(shè)到2kHz結(jié)果解調(diào)誤差信號(hào)像混了鋸齒的白噪聲。查到最后發(fā)現(xiàn)采樣運(yùn)放前面RC低通的截止頻率大概只有1.5kHz2kHz的高頻電流響應(yīng)被硬件削掉了大半。把RC截止提到3kHz以上同時(shí)把注入降到1kHz信號(hào)一下就干凈了。這件事給我的教訓(xùn)是先看硬件濾波瓶頸再選注入頻率順序不能反。第二個(gè)坑是PLL帶寬拔太高。為了追求“跟手”我把初始位置收斂和啟動(dòng)時(shí)的PLL帶寬調(diào)到80Hz結(jié)果角度噪聲變大帶載時(shí)中頻分量漏進(jìn)位置環(huán)。后來改成20Hz起步逐臺(tái)往上試找到噪聲和動(dòng)態(tài)需求的交界點(diǎn)。位置環(huán)這種地方不是越快越好要看你前端的解調(diào)信號(hào)質(zhì)量。第三個(gè)坑是解調(diào)濾波代碼留在主中斷里導(dǎo)致時(shí)間超限。那版程序在主中斷里放了浮點(diǎn)帶通加低通中斷執(zhí)行時(shí)間抖動(dòng)變大PWM更新時(shí)刻后移電流采樣也跟著抖動(dòng)電流環(huán)整個(gè)變吵。把解調(diào)挪到1kHz的慢速時(shí)基中斷之后同樣的算法參數(shù)下電流噪聲立刻下來了。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)在低成本MCU上尤其重要。5.3 從HFI過渡到滑膜觀測(cè)器時(shí)銜接要平滑啟動(dòng)和極低速用HFI轉(zhuǎn)速起來之后要切換回滑膜或磁鏈觀測(cè)器。切換點(diǎn)一般設(shè)在額定轉(zhuǎn)速的5%到10%之間。我的做法是在預(yù)定切換轉(zhuǎn)速之前就開始同時(shí)運(yùn)行兩套觀測(cè)器但只讓HFI參與閉環(huán)等兩者估計(jì)的角度差小于一個(gè)閾值比如5度并持續(xù)幾百毫秒后再做一次平滑交接。交接的細(xì)節(jié)上要把HFI的PLL輸出角度做2π取余滑膜觀測(cè)器的估計(jì)角度在交接前也初始化到同一值避免切換瞬間的跳變。速度環(huán)這邊給速度指令加一個(gè)斜坡限制避免切換造成的速度擾動(dòng)。很多項(xiàng)目在切換點(diǎn)出現(xiàn)“咯噔”一下的頓挫感基本都是因?yàn)閮蛇吔嵌葲]有提前對(duì)齊直接硬切。這個(gè)提前運(yùn)行、角度對(duì)齊、斜坡過渡的三步流程比任何花哨的加權(quán)融合都實(shí)用。我個(gè)人后來每做一個(gè)新平臺(tái)都會(huì)先建一張頻率和時(shí)序?qū)φ毡戆裀WM頻率、采樣時(shí)刻、電流環(huán)中斷、解調(diào)時(shí)基、速度環(huán)分頻數(shù)全部寫清楚再動(dòng)手寫代碼。那張表花不了幾分鐘但省下來的調(diào)試時(shí)間通常是幾倍起步。那次“高頻注入角度飄兩周”經(jīng)歷之后這個(gè)習(xí)慣就一直保留下來了。