基于电压的扭矩控制v2.0.2
在这个库中,我们使用电压作为扭矩控制参数的替代品,这是为什么,它是如何运行的?
这到底是如何运行的?
电压控制算法从位置传感器读取角度a,从用户获取目标Uq电压值,通过FOC算法设置电机合适的U a, U b 和 U c。FOC算法确保这些电压在电机转子中产生的磁力与其永磁体的90度偏移,这保证了最大扭矩,这称为换相。
对于精确实现直流电机原理来说这是一种困难的方法。因为对于直流电动机来说,转子所产生的磁场与定子所产生的永磁场之间的90度角是基于硬件实现的。现在,当你有FOC算法保证的90度约束,你可以使用这个电压控制方法去控制任何其他直流电机。
因此,对于直流电动机,我们知道电机扭矩 T
与电流I
成正比:
T = I*K
其中 K
是由其硬件定义的电机常数。 我们还知道,电流与设定的电压U
成正比:
I = (U - EMF)/R
其中 R
是电机内阻,EMF
是产生的反EMF电压。这个方程没有考虑任何动力学因素,但总的来说还是很有效的。
所以我们可以从所有这些中得出的结论是(如果我们忽略EMF):
T ~ I ~ U
这意味着扭矩与电流成比例。而由于电流与电压成比例,那么扭矩也与电压成比例。
注意:上述方法的约束!
这个成比例的假设只适用于静力学而不适用于动力学,这意味着由于不同的动力学效应将会有一些电流峰值。但如果电流不是很大,这些影响可以忽略。电流<5A。
对于真正的力矩控制环,我们需要测量电流,但用于电流测量的硬件在低功耗应用中并不常见,因此这种力矩控制实现是唯一绕过它的方法。