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隨著工業自動化，智能家居及汽車電子的發展普及，直流無刷電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）在諸多領域有了廣泛應用。電機作為機械裝備上至關重要的組件之一，無論是產品的性能，或是消費者的使用感受，都關乎于電機驅動和控制技術的好壞。 雅特力致力于建立高效電機控制生態系統，不僅有適用于電機控制的MCU，硬件開發套件，還提供有免費且易于使用的電機控制軟件算法。從方波驅動到弦波驅動，從霍爾感測器的回授到無感測器的回授，雅特力都有建立起相關資源，協助電機控制工程師快速實現高效的電機矢量控制方案。 低壓電機控制開發板 雅特力電機開發板是一個泛用型的低壓三相電機驅動器，應用AT32系列微控制器搭配雅特力電機函數庫，可驅動直流無刷電機、交流同步電機，以及異步電機。具備一個微控制器轉接插座，可使用不同的AT32系列微控制器，執行電機控制算法。雅特力目前已提供基于雙ADC引擎AT32F413的低壓電機開發板和基于高速比較器AT32F421的低壓電機開發板。 電機開發板設有霍爾信號接口與編碼器接口，可回饋轉子位置，進行有位置傳感器的FOC控制驅動或六步方波驅動。提供剎車電阻接口，可應用于高動態響應控制時的動態剎車功能。具備三相輸出端電壓檢測連接至ADC，以及虛擬中性點電路和比較器電路，可實現多種直流無刷電機(BLDC)六步方波無位置傳感器驅動應用。并具備3個相電流檢測電阻與1個直流地端母線電流檢測電阻，可應用三電阻、兩電阻電流檢測，以及單電阻電流檢測等三種電流檢測方式。可執行有位置傳感器與無位置傳感器等磁場導向(field-oriented)向量控制法則(vector control algorithm)驅動三相交流電機，實現家用、商用以及工業等產品的電機控制應用技術。 開發板系統架構圖 在命令輸入接口部分，除具有USB轉UART界面、UART界面以及I2C接口外，并提供一個電位器模擬輸入接口，可改變電位器電阻分壓，輸出電壓命令由ADC讀取。此外，有兩個指撥開關以及一個按鈕開關，可提供程序做控制模式設定，并提供5個LED指示燈，其中包含一個錯誤指示燈。 AT32電機函數庫 雅特力針對電機開發提供了方便易用的AT32F413與AT32F421電機庫，包含矢量控制電機庫函數(mc_foc_library.lib)和6-step方波控制電機庫函數(mc_bldc_library.lib)，用戶可根據電機控制方式選擇電機庫，兩類電機庫皆包含有傳感器的控制函數以及無傳感器的控制函數，注意在使用電機庫時皆須調用初始設定相關函數以進行軟件的初始設定。 電機庫函數、使用者自定義函數與UI函數均建構于BSP之上，而用戶自行撰寫的控制程序則植基于電機庫函數、用戶自定義函數與UI函數之上。因此用戶可以很方便地調用電機控制函數控制MCU硬件外設，實現電機控制程序。并可同時經由UI控制函數與外部個人計算機UI軟件工具鏈接，傳輸實時的電機控制狀態或實時改變控制參數與命令。 以下為一個電機控制工程中電機庫應用函數與其它MCU基礎函數(BSP)、UI通訊程序，以及用戶撰寫的控制函數與自定義函數之間的關系圖。 電機庫控制程序架構圖 以下為電機庫文檔結構說明圖。頭文件提供設定MCU外設、控制形式、電機參數、控制板參數、控制器參數，相關的設定參數于mc_xxx_globals.c中的函數設定變數初值，MCU外設規劃則由mc_hwoio.c文件執行相關外設初使化設定。 電機庫文檔結構說明圖 雅特力在電機成本、可靠性等方面不斷做出突破與改進，AT32F421、AT32F4212、AT32F413三款電機MCU搭配Cortex-M4內核和雅特力電機庫算法，具有快速高效的算法能力和高性價比的價格優勢，可滿足電機控制在系統復雜性、實時性和智能化等方面日益嚴苛的要求。 |
