【嵌入式电机控制#补充3】SDK电机控制台的功能

        接下来介绍以下后面FOC（矢量控制）开发需要使用的一个工具，Motor Control Work Bench，它能够像simulink一样，给出三相逆变电路的架构，并让用户提供具体的器件参数，然后配合CubeMX自动生成驱动代码，会极大的提升后续电机驱动开发调试的效率。

        

一、CX文件 的创建

        在电机控制台中，我们可以在类似电机仿真框图的界面上配置驱动板的相关参数。

        （1）点击New Proj创建新的stmcx工程

        （2）进行应用场景选择，这里可以选择 泵系统、风扇系统、压缩机系统、洗衣机系统、空调系统、无人机系统等个性化类型，也能选择自定义进行开发。

         

        （3）选择主控

        

        这里只有ST官方的主控板提供自动配置参数（一般都很贵），我们用自己的野主控就选自定义。

        （4）驱动板配置

        

        也是一样，只适配ST自家的板子，我们选自定义

        （5）电机参数配置  

              

        普通国产电机按照电机额定电压选则上面两个，其他两个是克罗韦尔、西门子等公司的产品，我们不需要管。

        （7）板载电机数量

        

        大家需要在此明确一个概念，市面上的驱动板和启动器，顶多是一带二的，很少见到一带四的驱动设备，所以这里只有单双电机选项。

二、控制系统模型参数 配置

        选择OK后就进入到这个界面了，此界面可以进行类似simulink的参数控制系统参数配置。

         

        （1）配置交流电源

        一般情况下这个配置用不到的，因为我们BLDC和PMSM常接直流电，如果要接触工业场合的交流异步电机，可能会用到。

          

        （2）配置直流电源（驱动板电源）

                       

                   

                这里配置正常电压为你的驱动板供电，  

           （3）总线电压反馈

                

                这里根据你驱动板中总线电压监测电路的原理图进行参数设置，输出的信号经过采样电路达到ADC，随后触发模拟看门狗事件。

             （4）温度传感器

                        

                在这里进行温度保护的参数配置

           （5）电流采样电路

                我们可以选择 1 2 3分流类型，并在生成的对应原理图中修改参数。

                （6）三相半桥逆变电路设置

                这里主要设置硬件死区和开关频率

                

                （7）串口配置

                

                在用户接口中，可以用此选项来配置串口功能，用于汇报控制日志和实现用户逻辑

                （8）控制器设置

                

                这里可以直接配置我们的PWM频率，空闲输出，软件死区

                

                下方可以配置速度PID值，以及PID中断频率。

                需要注意，这里的所有PID的分母都是以2^n形式出现，这么做的目的是，方便通过对寄存器进行移位除法，从而加速我们的运算速度。

                

                其次，还可以进行默认宏观配置。

                比如，选取速度模式，则库会生成速度+电流（可选）代码。

                扭矩模式，则库会生成电流控制代码。

                在电机控制台中，没有位置环配置，需要我们在另外一款插件中进行调节。

                在下方数值栏中，可以设置目标转速，Iq，Id

                

                在下方扭矩控制参数中，可以精确把控电流PID的时机，并设置截至频率（滤波），和Id与Iq的PID参数。注意如果需要调节电流PID则打开人工调节，控制台默认是帮我们设定参数的。

                

                在电压保护界面可以做过压保护，和低压保护。

                

                选择MCU类型和MCU基础功能初始化配置

                注意一点，其实这里虽然只显示F417IG这个型号，但它实际上是适配大部分F407的

                

                接下来是电机控制IO初始化，可以设置PWM的定时器和引脚，也是设置霍尔定时器（前提是先设置霍尔传感器），并且可以设置驱动使能引脚

                此外，也能配置串口引脚和通信速率         

                这里可以直接配置ADC的电流、总压、温度信号以及无感。

             剩下还有个DAC，出现在前馈控制等场景中，这里不多介绍。

             现在大家应该清楚控制器的五个板块分别是什么了吧，下四个分别是MCU基础工作底层、数字转数字配置（IO）、模拟转数字配置（ADC）、数字转模拟配置（DAC），而上面的大板块属于我们的中下层配置（算法层），囊括了大部分电机控制下需要配置的内容。

             ST的这个软件起初设计思路就是这样的，通过这个分析我们能更快的上手控制台。

        （9）电机配置

        在这里进行电机类型和参数配置（其实也可以适用BLDC的）

        

            配置霍尔传感器或编码器参数

         

        

        然后点击generate生成工程就ok，注意选择正确的版本，并且保证你的Cube和MDK版本合适，它会自动给你生成Cube和MDK文件，怎么样？不用自己手动配置和移植代码了，这样就极其方便了我们的开发，让我们把工作重心都放在控制算法上。

三、上位机监视器

        是的，SDK把全家桶都给你搬来了，配置页上方还有上位机监视器，能够实现测速等功能

        

        这里就相当于一个串口软件，你选择串口和同步波特率，它就能通过自己的协议把速度数据上传到我们的PC里程计界面中。

        

           侧栏显示电机状态，是SDK控制框架中的控制日志反馈回来的，能够很方便的帮我们做故障诊断

                                                          

        

        右侧栏有电机操作按钮，这些都是SDK库中API提前设计好的，不需要担心底层通信问题。

        如果电机出现错误，我们进行手动修复后，需要点击Fault Ack进行应答以消除错误

         

                                                     

             此外，它还内置了图像软件，让我们进行波形查看。

             

                此外，它还能进行参数调整（效果不好）、寄存器配置、无感配置

        

                

        

总结

SDK库开发的大致流程如下：SDK电机驱动配置->生成的CubeMX文件配置其他->MDK逻辑调整