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开环、闭环模型比较

Speed Estimator

Speed_Controller

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之前分析了有感BLDC开环控制模型：

MBD-有感(Hall)开环BLDC控制模型（上） · 语雀

MBD-有感(Hall)开环BLDC控制模型（下） · 语雀

这篇文章来简单分析一下BLDC的闭环控制模型，和两者的区别。

闭环的前提是反馈，所以我们要搞清楚反馈的是什么？比较的是什么？比较之后怎么调节？

开环、闭环模型比较

先来看一下开环的模型：

再来看一下闭环的图：

除了多了一些全局变量之外，最大的区别就是我用红色框框圈起来的部分，咱们放大了来看：

红框——10um的中断，这个中断是用来计算转速的，后面会用到；

蓝线——是通过hall信号计算出来电机实际转速；

绿线——是根据按键来控制的参考转速；

红线——是针对电机转速做状态控制。

核心与难点其实就在这个红色的圈圈里：

用学术专业一点的话来说，这里就是转速环——速度控制！！

但前提是先要知道转速，有感Hall电机转速如何计算？

Speed Estimator

当然是通过霍尔信号了，直接点进，通过一相霍尔信号就可以计算电机转速。

在具体进入这个转速计算模型之前，还有一些知识点要带大家回顾一下关于霍尔信号的知识点（其实就一张图）：

图中一格是60°，三个霍尔传感器每隔180°都会换一次相。

如果咱们能知道霍尔传感器换相的间隔时间，再乘以2，岂不是就知道了霍尔一个周期（360°）的时间。

没错这就是通过Hall信号计算电机转速的方法：

从上升沿开始计数，到下降沿停止计数（180°），计数值×2(360°)，再乘以计数器的计数的时间间隔（前面的10us），就能得到霍尔周期。

看模型：

具体细节也可以看：

比如当检测到上升沿时执行的命令：

当检测到下降沿时：

计算转速的流程：

Speed_Controller

上一小节我们已经通过霍尔信号知道了电机的转速，这一部分就是反馈调节了。

PI调节大家都不陌生，让人又爱又恨，具体细节没啥说的，但这里让我感到奇怪的是为什么会多出一个Motor_Speed_Sign？

点进去你会发现，有部分还算好理解，要转速加上正负值，分为正转反转嘛

这个转速的过零点检测属实有些摸不着头脑？

有知道的大佬多多指点，我也在问一些人，等有结果了再给大家更新……

知道了，这部分主要就是给了一个时间100，在这个时间里霍尔状态变了4次，才判定为非0转速，可以理解成消抖，这个状态机长这样：

主要是判断两个东西 Loop_Count于TimeDelay的大小，HallStateChangeCount于EdgeDetectMin的大小，都满足了，使能1，代表不是0转速；不满足继续++判断等待。

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