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分分钟带你入门无刷电机控制——P-NUCLEO-IHM001套件评测

2016-01-04
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作者：刘昆磊
来源：21ic

[导读]
电动机作为当今各个领域的动力主要来源，如今全世界大约二分之一的发电量被电机消耗掉。这样，它的控制能效至关重要。ST(意法半导体)公司致力于建立高效电机控制生态系统，不仅有适用于电机控制的微处理器MCU、电机驱动IC，还提供有免费且易于使用的电机控制软件算法，协助电机控制工程师快速实现高效的电机矢量控制方案。

2、基于MC WORKBENCH测试

(1)MC WORKBENCH介绍

使用了ST推出的X-CUBE-SPN7软件包之后，是不是感觉非常简单?但是有点小遗憾，就是整个都是看程序，参数配置可能比较麻烦一些。

下面我们来看看ST推出的另外一个非常强大的工具——MC WORKBENCH软件，该软件是基于PC的免费软件，可简化电机控制固件库的自定义设置，帮助用户设置不同的电机。最新算法库(v4.2)引入一个便利的“Motor Profiler”工具，能够自动侦测电机参数，自动配置电机控制算法库，做到了一接触即可进行微调(One-Touch Tuning)的方式。

首先在ST官网下载STSW-STM32100，这个是ST推出的Web版本的FOC SDK库，最新的版本是4.2.0。下载地址：http://www.st.com/web/catalog/tools/FM147/CL1794/SC961/SS1743/LN1734/PF257936

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图3-12 STSW-STM32100下载

安装后可以找到“ST Motor Control Workbench”软件。打开该软件，出现如下图所示的界面

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图3-13 MC WORKBENCH软件界面

(2)MC WORKBENCH测试

下面我们以工程实例为模板SDK42x-P-NUCLEO-IHM001-MP-LowInductanceMotor-7-PolesPairs，来测试P-NUCLEO-IHM001套件。

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图3-14 MC WORKBENCH工程样例

打开工程后，显示如下界面

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图3-15 MC WORKBENCH电机配置主界面

之后点击电机按钮，打开电机配置界面，勾选Motor Profiler工具，无负载形式，并填入上面的电机基本参数。

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图3-16 MC WORKBENCH电机配置窗口

点击工具栏的输出配置选项设置按钮。

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图3-17 MC WORKBENCH输出配置按钮

在弹出的窗口选择输出配置文件的路径为：C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\FOC SDK\STM32 PMSM FOC LIBv4.2\Web\SystemDriveParams

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图3-18 MC WORKBENCH输出配置窗口

之后点击工具栏的生成配置代码工具。

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图3-19 MC WORKBENCH生成代码窗口

之后生成配置文件，并打开Motor Profiler窗口。

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图3-20 Motor Profiler窗口

在MC WORKBENCH的默认安装路径下面找到如下工程，路径：C:\Program Files (x86)\STMicroelectronics\FOC SDK\STM32 PMSM FOC LIBv4.2\Web\Project\EWARM，我这里使用的是NUCLEO-F302R8核心板，选择工程STM32F30x_Workspace.eww打开。

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图3-21 STM32F30x_Workspace工程文件

使用IAR软件编译该工程，并编译下载到NUCLEO-F302R8核心板中。

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图3-22 STM32F30x_Workspace工程编译

在Motor Profiler窗口设置NUCLEO-F302R8核心板的虚拟串口和波特率，并点击连接按钮。

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图3-23 Motor Profiler连接P-NUCLEO-IHM001套件

待连接到核心板后，点击开始按钮，就开始自动侦测电机参数。

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图3-24启动Motor Profiler按钮

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图3-25 Motor Profiler侦测电机参数

待自动侦测电机完成后，出现如下窗口信息。

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图3-26 Motor Profiler输出电机参数

点击将结果拷贝到工程按钮，再次点击电机图标，就可以看到电机的完整参数。是不是很方便?

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图3-27 完整电机参数

然后在驱动管理界面配置系统其他参数，比如启动参数等等。

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图3-28 驱动管理界面

所有设置完成后，再次点击生成参数按钮，生成最终的系统配置参数。并在IAR中再次编译下载到NUCLEO-F302R8核心板中。

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图3-29 生成配置完成参数代码

在MC WORKBENCH软件上点击监控按钮。

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图3-30 MC WORKBENCH软件中监控按钮

进入监控界面

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图3-31 MC WORKBENCH监控界面

可以在监控界面启动、停止电机，修改电机参数，并实时的显示电机运行状态界面。

具体监控信息可以参看录制的演示视频。

视频3-2 MC WORKBENCH监控电机视频

经过上面的测试，是不是觉的MC WORKBENCH软件的使用大大简化电机控制固件库的自定义设置。特别是最新库引入的“Motor Profiler”工具，能够自动侦测电机参数，自动配置电机控制算法库，方便用户在不知道电机过多参数情况下几步就能完成电机的控制?

四、总结

P-NUCLEO-IHM001开发套件是ST公司推出的一款针对无刷直流电动机控制入门套件，采用NUCLEO-F302R8作为核心板，板载一颗高性能的STM32F302RB微控制器，基于ARM CotexM4核，带有DSP和FPU单元，已实现高速的控制功能;X-NUCLEO-IHM07M1扩展板，板载STSPIN L6230电机驱动器芯片，可提供48V/1.4A驱动三相无刷直流电机;配备一个低压三相直流无刷电机作为控制对象;同时ST公司提供梯形(6步)和正弦矢量(FOC)控制算法库，以及免费的MC WORKBENCH配置工具，可在数分钟内带领用户迈进无刷直流电动机控制的大门!

参考链接

STM32 NUCLEO开发板

STM32 DISCOVERY探索套件

1、P-NUCLEO-IHM001套件资源：http://www.st.com/web/catalog/tools/FM116/CL1620/SC1971/PF262597

2、NUCLEO-F302R8核心板资源：http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF259999

3、X-NUCLEO-IHM07M1扩展板资源：http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF261977

4、BR2804-1700Kv-1无刷电机资源：http://www.jwd-motor.com/product/product26.html

5、X-CUBE-SPN7软件包资源：http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF262647

6、STM32 PMSM FOC SDK资源：http://www.st.com/web/en/catalog/tools/PF257936

——————本文系21ic原创，未经许可严禁转载——————

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