CN116094409A - 基于tc397的电机驱动控制系统及方法 - Google Patents

基于tc397的电机驱动控制系统及方法 Download PDF

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向明芳
杨明灯
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Abstract

本发明提供一种基于TC397的电机驱动控制系统及方法,所述系统包括TC397芯片、预驱芯片、三相桥臂逆变电路及电流采样电路。在本发明中,能根据第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,计算得到多个电流采集时间点,在各个电流采集时间点采集得到各相的零电流和相电流,精确控制了电流采样的时间点,将实际电流波形的中心点作为电流采样点,可防止采集电流波形的边缘位置时因开关管的开关瞬间所造成的电流波动对采样电流值的误差影响,有效提高了电流的采样准确度;同时,采集了零电流和相电流,通过零电流对相电流进行补偿校正,再通过校正后的相电流进行电机矢量控制,能有效消除零电流对电机控制的影响,提高了电机的控制精度。

Description

基于TC397的电机驱动控制系统及方法
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域,具体涉及一种基于TC397的电机驱动控制系统及方法。
背景技术
随着汽车行业智能化电动化的高速发展,汽车控制器软件越来越复杂,控制的精确程度的要求也越来越高,所以对于采样的精确性要求就变得更加严格。
然而,现有的电机电流采样方案大都忽视了零电流对电机控制的影响,即使部分也涉及零电流的采集及零电流对相电流的补偿校正,但由于预驱芯片的电流输出延时特性,还缺乏对电机采样时刻的精准控制。这是因为通过预驱采集到的实际电流的波形往往会延迟一段时间,如果在脉宽调制信号的控制中心点进行采样,往往会采集到实际电流波形的靠近边缘的位置上,对于开关管的开关瞬间,都会造成电流的波动,所以在靠近边缘位置采样,会出现较大的误差,因此需要精确地将实际电流波形的中心点作为电流采样点,实现电机电流采样时刻点的精确控制,以提高电流的采样准确度。
因此,目前亟需一种能精确控制采样时刻点且消除零电流对电机控制影响的电机驱动控制技术方案。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明提供一种基于TC397的电机驱动控制技术方案,以解决上述技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供的技术方案如下。
一种基于TC397的电机驱动控制系统,包括:
TC397芯片,产生第一脉宽调制信号;
预驱芯片,与所述TC397芯片电连接,接收所述第一脉宽调制信号并对所述第一脉宽调制信号进行转换,得到第二脉宽调制信号;
三相桥臂逆变电路,与电机电连接,接收所述第二脉宽调制信号并在所述第二脉宽调制信号的控制下对所述电机进行驱动;
电流采样电路,与所述预驱芯片及所述三相桥臂逆变电路电连接,对所述三相桥臂逆变电路中的各个桥臂电流进行采样;
其中,所述预驱芯片包括电流放大模块,所述电流放大模块对所述桥臂电流进行放大处理,得到初始电流,所述TC397芯片根据所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,得到多个电流采集时间点,并在各个所述电流采集时间点采集转换后的所述初始电流,得到各相的零电流和相电流。
可选地,所述预驱芯片还包括第一模数转换器与数模转换器,所述第一模数转换器对所述初始电流进行模数转换,得到第一数字电流,所述数模转换器对所述第一数字电流进行数模转换,得到中间电流。
可选地,所述TC397芯片包括第二模数转换器,所述第二模数转换器对所述中间电流进行模数转换,得到第二数字电流,所述TC397芯片在所述电流采集时间点采集所述第二数字电流,得到所述电机的零电流和相电流。
可选地,所述TC397芯片包括第二模数转换器,所述第二模数转换器对所述中间电流进行模数转换,得到第二数字电流,所述TC397芯片在所述电流采集时间点采集所述第二数字电流,得到各相的零电流和相电流。
一种基于TC397的电机驱动控制方法,包括:
提供上述任一项所述的基于TC397的电机驱动控制系统;
获取所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间,获取所述采样延时;
通过所述TC397芯片,对所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间与所述采样延时进行叠加运算,得到多个所述电流采集时间点;
通过所述TC397芯片,在各个所述电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到各相的零电流和相电流。
可选地,所述获取所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间的步骤,包括:
通过所述TC397芯片内部的CCU6模块,产生六个所述第一脉宽调制信号;
通过所述TC397芯片内部的CCU6模块,获取各个所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间。
可选地,每个所述第一脉宽调制信号经所述预驱芯片转换处理,得到一个所述第二脉宽调制信号,所述获取所述采样延时的步骤,包括:
对所述基于TC397的电机驱动控制系统进行测试,得到各个所述第一脉宽调制信号与传输到所述三相桥臂逆变电路中对应开关管控制端的所述第二脉宽调制信号之间的延迟时间,记为第一延迟时间;
对所述基于TC397的电机驱动控制系统进行测试,得到各个所述桥臂电流从所述三相桥臂逆变电路到所述TC397芯片的采集放大转换时间,记为第二延迟时间;
对所述第一延迟时间与所述第二延迟时间进行叠加运算,得到所述采样延时。
可选地,所述三相桥臂逆变电路包括三相,采集每相的所述零电流和所述相电流。
可选地,所述电流采集时间点包括零电流采集时间点和相电流采集时间点,所述在各个所述电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到各相的零电流和相电流的步骤,包括:
针对每相,获取所述零电流采集时间点,在所述零电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到所述零电流;
针对每相,获取所述相电流采集时间点,在所述相电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到所述相电流。
可选地,在得到各相的零电流和相电流之后,所述基于TC397的电机驱动控制方法还包括:
在所述TC397芯片中,于每相中,通过所述零电流对所述相电流进行补偿校正;
在所述TC397芯片中,根据校正后的所述相电流对所述电机进行矢量控制,调整所述第一脉宽调制信号。
本发明的有益效果:基于TC397芯片,根据第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,得到多个电流采集时间点,并在各个电流采集时间点采集得到各相的零电流和相电流,精确控制了电流采样的时间点,将实际电流波形的中心点作为电流采样点,可防止对实际电流波形的边缘位置采样时因开关管的开关瞬间所造成的电流波动对采样电流值的误差影响,有效提高了电流的采样准确度;同时,采集了零电流和相电流,通过零电流对相电流进行补偿校正,能有效消除零电流对电机控制的影响,提高了电机的控制精度。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术者来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1是本申请一示例性实施例示出的基于TC397芯片的电机驱动控制系统的结构框图;
图2是本申请一示例性实施例示出的TC397芯片内部各个模块的初始化流程图;
图3是本申请一示例性实施例示出的TC397芯片内IR模块的中断服务流程图;
图4是本申请一示例性实施例示出的基于TC397芯片的电机驱动控制系统的部分时序图;
图5是本申请一示例性实施例示出的基于TC397芯片的电机驱动控制方法的步骤示意图。
具体实施方式
以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解,优选实施例仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
在下文描述中,探讨了大量细节,以提供对本发明实施例的更透彻的解释,然而,对本领域技术人员来说,可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的,在其他实施例中,以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备,以避免使本发明的实施例难以理解。
如前述在背景技术中所述的,发明人研究发现:现有的电机电流采样方案大都忽视了零电流对电机控制的影响,即使部分涉及零电流的采集及零电流对相电流的补偿校正,但由于预驱芯片的电流输出延时特性,缺乏对电机采样时刻的精准控制,通过预驱采集到的实际电流的波形往往会延迟一段时间,如果在脉宽调制信号的控制中心点进行采样,往往会采集到实际电流波形的靠近边缘的位置上,对于开关管的开关瞬间,都会造成电流的波动,所以在靠近边缘位置采样,会出现较大的误差,使得采集到的电流值不准确,这对后续电机的反馈控制不利。
基于此,本申请提出一种基于TC397芯片的电机驱动控制技术方案:根据脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,得到多个电流采集时间点,并在各个电流采集时间点采集得到各相的零电流和相电流,以精确控制电流采样的时间点,将实际电流波形的中心点作为电流采样点,提高电流的采样准确度;同时采集零电流和相电流,通过零电流对相电流进行补偿校正,以消除零电流对电机控制的影响,提高电机的控制精度。
本申请的实施例分别提出一种基于TC397芯片的电机驱动控制系统及一种基于TC397芯片的电机驱动控制方法,以下将对这些实施例进行详细描述。
如图1所示,在本申请的一示例性实施例中,提出一种基于TC397芯片的电机驱动控制系统,所述系统包括:
TC397芯片,产生第一脉宽调制信号(即第一PWM信号);
预驱芯片,与所述TC397芯片电连接,接收第一脉宽调制信号并对第一脉宽调制信号进行转换,得到第二脉宽调制信号(即第二PWM信号);
三相桥臂逆变电路,与电机电连接,接收第二脉宽调制信号并在第二脉宽调制信号的控制下对电机进行驱动;
电流采样电路,与预驱芯片及三相桥臂逆变电路电连接,对三相桥臂逆变电路中的各个桥臂电流进行采样;
其中,预驱芯片包括电流放大模块,电流放大模块对桥臂电流进行放大处理,得到初始电流,TC397芯片根据第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,得到多个电流采集时间点,并在各个电流采集时间点采集转换后的初始电流,得到各相的零电流和相电流。
详细地,如图1所示,预驱芯片接收第一脉宽调制信号并对第一脉宽调制信号进行转换,得到第二脉宽调制信号,对脉宽调制信号(即第一脉宽调制信号)的电流和电压进行提升,如将电流从μA级提升到A级、将电压从5V提升到12V,以增强脉宽调制信号对后级开关管的驱动能力。
详细地,如图1所示,预驱芯片还包括第一模数转换器(图中未示出)与数模转换器(图中未示出),第一模数转换器对初始电流进行模数转换,得到第一数字电流,数模转换器对第一数字电流进行数模转换,得到中间电流。
详细地,如图1所示,TC397芯片包括第二模数转换器(图中未示出),第二模数转换器对中间电流进行模数转换,得到第二数字电流,TC397芯片在电流采集时间点采集第二数字电流,得到各相的零电流和相电流。
详细地,如图1所示,TC397芯片通过SPI接口与预驱芯片通信连接,TC397芯片通过SPI接口对预驱芯片进行配置控制。
更详细地,如图1所示,使用TC397芯片作为主控MCU(微控制器),通过SPI接口与预驱芯片进行通信,同时输出第一脉宽调制信号到预驱芯片去控制三相桥,三相桥中的电流会通过电流采样电路(一般为采样电阻)采样后经过预驱芯片放大后输出到TC397芯片内,从而TC397芯片就得到了电机三相绕组的电流值。
其中,TC397芯片精确控制电流采样的时间点,先根据第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,得到多个电流采集时间点,再在各个电流采集时间点采集转换后的初始电流,精准地得到各相的零电流和相电流;此外,通过TC397芯片,同时采集零电流和相电流,通过零电流对相电流进行补偿校正,能消除零电流对电机控制的影响,提高电机的控制精度。
需要说明的是,TC397芯片包括ADC模块(即第二模数转换器)、STM模块(计时器)、CCU6模块(捕获比较单元,产生第一脉宽调制信号)、IR模块(中断模块),详情可参见现有技术,在此不再赘述。
在本发明的一可选实施例中,TC397芯片内部各个模块的初始化过程如图2所示,ADC模块初始化为硬件触发模式,三个电流通道为同步采样;STM模块初始化用于精确的时间延时;IR模块作用是产生中断服务,收到中断请求后,调用相应的中断函数(即IRQ服务函数)进行中断操作;CCU6模块分为两个Timer(定时器),分别是T12和T13,如图2为T12和T13的初始化配置方案。
其中,CCU6模块是高分辨率16位的捕获比较单元,具有特定应用模式,主要用于交流驱动控制。特殊操作模式支持使用霍尔传感器或反电动势检测控制无刷直流电机。此外,还支持多相电机的块换向和控制机制。它还支持同步启动多个定时器的输入,这是具有多个CCU6内核的设备的重要功能。
CCU6模块由一个带有三个捕获/比较通道的定时器T12块和一个带有一个比较通道的定时器T13块组成。T12通道可以独立产生PWM信号或接受捕捉触发,或者它们可以共同产生控制信号模式来驱动交流电机或逆变器;定时器T12可以在其三个通道的捕获和/或比较模式下运行。这些模式也可以组合(例如,一个通道在比较模式下运行,而另一个通道在捕获模式下运行)。定时器T13只能在比较模式下运行。多通道控制单元生成可由T12和/或T13调制的输出模式。可以选择和组合调制源进行信号调制。
在本发明的一可选实施例中,IR模块的中断是在T12的周期匹配时刻产生,如图3所示,首先判断是否是第一次进入中断,如果是,就需要在第一时间将T13的重载寄存器值重新设置为和T12的重载寄存器配置值一致,然后再马上读取ADC结果寄存器值,作为零电流(下桥臂低电平),然后精确地通过STM模块延时等待初始化设置的采样延时(通过实际测试得到),将当前最新转换后的ADC值读出作为相电流(下桥臂高电平),最后通过零电流对相电流进行补偿校正,并通过校正后的相电流对电机进行矢量控制(即FOC电机控制)。
在本发明的一可选实施例中,如图4所示,在TC397芯片内部,根据第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,得到多个电流采集时间点,并在电流采集时间点采集转换后的初始电流,得到各相的零电流和相电流,以精确控制电流采样的时间点,将实际电流波形的中心点作为电流采样点,提高电流的采样准确度。
详细地,如图4所示,波形①表示TC397芯片输出的控制U相(假设是U相)下桥臂的第一脉宽调制信号的波形,而实际上通过预驱芯片采集到的实际电流的波形往往会延迟一段时间(一般会有几个μs以上),如波形②,显示了实际从预驱芯片中采集到的实际电流,如果在波形①的第一脉宽调制信号的控制中心点(即图示的MCU控制中心点)进行采样,往往会采集到实际电流波形的靠近边缘的位置上,但是对于开关管的开关瞬间,都会造成电流的波动,所以在靠近边缘位置采样,会出现较大的误差,因此需要对第一脉宽调制信号的中心点进行延迟采样,即图示的MCU实际电流采样点。
基于上述基于TC397芯片的电机驱动控制系统的设计思路,在本申请的另一示例性实施例中,提出一种基于TC397芯片的电机驱动控制方法,如图5所示,所述方法包括:
S1、提供上述基于TC397的电机驱动控制系统;
S2、获取第一脉宽调制信号的控制中心点时间,获取采样延时;
S3、通过TC397芯片,对第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时进行叠加运算,得到多个电流采集时间点;
S4、通过TC397芯片,在各个电流采集时间点,采集转换后的初始电流,得到各相的零电流和相电流。
详细地,在本申请的一示例性实施例中,获取第一脉宽调制信号的控制中心点时间的步骤,进一步包括:
S21、通过TC397芯片内部的CCU6模块,产生六个第一脉宽调制信号;
S22、通过TC397芯片内部的CCU6模块,获取各个第一脉宽调制信号的控制中心点时间。
更详细地,在TC397芯片中,通过CCU6模块内部的定时器T12和定时器T13配合产生六个第一脉宽调制信号,同时可精确地获取各个第一脉宽调制信号的控制中心点时间。
详细地,第一脉宽调制信号经预驱芯片转换处理,得到一个第二脉宽调制信号,获取采样延时的步骤,进一步包括:
S23、对基于TC397的电机驱动控制系统进行测试,得到各个第一脉宽调制信号与传输到三相桥臂逆变电路中对应开关管控制端的第二脉宽调制信号之间的延迟时间,记为第一延迟时间;
S24、对基于TC397的电机驱动控制系统进行测试,得到各个桥臂电流从三相桥臂逆变电路到TC397芯片的采集放大转换时间,记为第二延迟时间;
S25、对第一延迟时间与第二延迟时间进行叠加运算,得到采样延时。
更详细地,在步骤S23中,对TC397芯片输出的各个第一脉宽调制信号与传输到三相桥臂逆变电路中对应开关管控制端的第二脉宽调制信号之间的延迟时间进行测试,得到第一延迟时间,第一延迟时间主要是预驱芯片的转换延迟时间。
更详细地,在步骤S24中,对各个桥臂电流与第一数字电流(或者第二数字电流)之间的延迟时间进行测试,得到第二延迟时间,第二延迟时间主要是模数转换和数模转换的延迟时间。
更详细地,在步骤S25中,叠加第一延迟时间与第二延迟时间,得到输出第一脉宽调制信号到电流采样之间的采样延时。
详细地,三相桥臂逆变电路包括三相(如U、V、W三相),在步骤S4中,通过TC397芯片,采集每相的零电流和相电流。
详细地,电流采集时间点包括零电流采集时间点和相电流采集时间点,在各个电流采集时间点,采集转换后的初始电流,得到各相的零电流和相电流的步骤S4,进一步包括:
S41、针对每相,获取零电流采集时间点,在零电流采集时间点,采集转换后的初始电流,得到零电流;
S42、针对每相,获取相电流采集时间点,在相电流采集时间点,采集转换后的初始电流,得到相电流。
详细地,在得到各相的零电流和相电流之后,所述基于TC397的电机驱动控制方法还包括:
S5、在TC397芯片中,于每相中,通过零电流对相电流进行补偿校正;
S6、在TC397芯片中,根据校正后的相电流对电机进行矢量控制,调整第一脉宽调制信号。
更详细地,在步骤S5中,在TC397芯片中,针对每相,通过零电流对相电流进行补偿校正,如温度补偿校正,得到校正后的相电流,具体的校正算法可参见现有技术,在此不再赘述。
更详细地,在步骤S6中,在TC397芯片中,根据校正后的三个相电流对电机进行矢量控制(FOC控制),调整第一脉宽调制信号,提高电机的控制精度,具体的矢量控制算法同样可参见现有技术,在此不再赘述。
综上所述,在本发明所提供的基于TC397的电机驱动控制系统及方法中,基于TC397芯片+预驱芯片+三相桥臂逆变电路+电流采样电路的硬件架构设计,能根据第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,计算得到多个电流采集时间点,在各个电流采集时间点采集得到各相的零电流和相电流,精确控制了电流采样的时间点,将实际电流波形的中心点作为电流采样点,可防止采集电流波形的边缘位置时因开关管的开关瞬间所造成的电流波动对采样电流值的误差影响,有效提高了电流的采样准确度;同时,采集了零电流和相电流,通过零电流对相电流进行补偿校正,再通过校正后的相电流进行电机矢量控制,能有效消除零电流对电机控制的影响,提高了电机的控制精度。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。需要强调的是,附图中的流程图和框图,图示了按照本申请各种实施例的系统可能实现的体系架构、功能和操作。其中,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基于TC397的电机驱动控制系统,其特征在于,包括:
TC397芯片,产生第一脉宽调制信号;
预驱芯片,与所述TC397芯片电连接,接收所述第一脉宽调制信号并对所述第一脉宽调制信号进行转换,得到第二脉宽调制信号;
三相桥臂逆变电路,与电机电连接,接收所述第二脉宽调制信号并在所述第二脉宽调制信号的控制下对所述电机进行驱动;
电流采样电路,与所述预驱芯片及所述三相桥臂逆变电路电连接,对所述三相桥臂逆变电路中的各个桥臂电流进行采样;
其中,所述预驱芯片包括电流放大模块,所述电流放大模块对所述桥臂电流进行放大处理,得到初始电流,所述TC397芯片根据所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间与采样延时,得到多个电流采集时间点,并在各个所述电流采集时间点采集转换后的所述初始电流,得到各相的零电流和相电流。
2.根据权利要求1所述的基于TC397的电机驱动控制系统,其特征在于,所述预驱芯片还包括第一模数转换器与数模转换器,所述第一模数转换器对所述初始电流进行模数转换,得到第一数字电流,所述数模转换器对所述第一数字电流进行数模转换,得到中间电流。
3.根据权利要求2所述的基于TC397的电机驱动控制系统,其特征在于,所述TC397芯片包括第二模数转换器,所述第二模数转换器对所述中间电流进行模数转换,得到第二数字电流,所述TC397芯片在所述电流采集时间点采集所述第二数字电流,得到各相的零电流和相电流。
4.一种基于TC397的电机驱动控制方法,其特征在于,包括:
提供权利要求1-3中任一项所述的基于TC397的电机驱动控制系统;
获取所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间,获取所述采样延时;
通过所述TC397芯片,对所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间与所述采样延时进行叠加运算,得到多个所述电流采集时间点;
通过所述TC397芯片,在各个所述电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到各相的零电流和相电流。
5.根据权利要求4所述的基于TC397的电机驱动控制方法,其特征在于,所述获取所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间的步骤,包括:
通过所述TC397芯片内部的CCU6模块,产生六个所述第一脉宽调制信号;
通过所述TC397芯片内部的CCU6模块,获取各个所述第一脉宽调制信号的控制中心点时间。
6.根据权利要求5所述的基于TC397的电机驱动控制方法,其特征在于,每个所述第一脉宽调制信号经所述预驱芯片转换处理,得到一个所述第二脉宽调制信号,所述获取所述采样延时的步骤,包括:
对所述基于TC397的电机驱动控制系统进行测试,得到各个所述第一脉宽调制信号与传输到所述三相桥臂逆变电路中对应开关管控制端的所述第二脉宽调制信号之间的延迟时间,记为第一延迟时间;
对所述基于TC397的电机驱动控制系统进行测试,得到各个所述桥臂电流从所述三相桥臂逆变电路到所述TC397芯片的采集放大转换时间,记为第二延迟时间;
对所述第一延迟时间与所述第二延迟时间进行叠加运算,得到所述采样延时。
7.根据权利要求6所述的基于TC397的电机驱动控制方法,其特征在于,所述三相桥臂逆变电路包括三相,采集每相的所述零电流和所述相电流。
8.根据权利要求7所述的基于TC397的电机驱动控制方法,其特征在于,所述电流采集时间点包括零电流采集时间点和相电流采集时间点,所述在各个所述电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到各相的零电流和相电流的步骤,包括:
针对每相,获取所述零电流采集时间点,在所述零电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到所述零电流;
针对每相,获取所述相电流采集时间点,在所述相电流采集时间点,采集转换后的所述初始电流,得到所述相电流。
9.根据权利要求4所述的基于TC397的电机驱动控制方法,其特征在于,在得到各相的零电流和相电流之后,所述基于TC397的电机驱动控制方法还包括:
在所述TC397芯片中,于每相中,通过所述零电流对所述相电流进行补偿校正;
在所述TC397芯片中,根据校正后的所述相电流对所述电机进行矢量控制,调整所述第一脉宽调制信号。
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CN116404941A (zh) * 2023-06-08 2023-07-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电机控制方法、装置和可读存储介质
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