隨著工業(yè)自動化，智能家居及汽車電子的發(fā)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(chǎn)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(tài)系統(tǒng)，不僅有適用于電機控制的MCU，硬件開發(fā)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(xié)助電機控制工程師快速實現(xiàn)高效的電機矢量控制方案。

低壓電機控制開發(fā)板

雅特力電機開發(fā)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(shù)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(zhí)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(fā)板和基于高速比較器AT32F421的低壓電機開發(fā)板。

電機開發(fā)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(tài)響應控制時的動態(tài)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(xiàn)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(zhí)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(xiàn)家用、商用以及工業(yè)等產(chǎn)品的電機控制應用技術。

開發(fā)板系統(tǒng)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(shù)庫

雅特力針對電機開發(fā)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(shù)(mc_foc_library.lib)和6-step方波控制電機庫函數(shù)(mc_bldc_library.lib)，用戶可根據(jù)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(shù)以及無傳感器的控制函數(shù)，注意在使用電機庫時皆須調(diào)用初始設定相關函數(shù)以進行軟件的初始設定。

電機庫函數(shù)、使用者自定義函數(shù)與UI函數(shù)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(shù)、用戶自定義函數(shù)與UI函數(shù)之上。因此用戶可以很方便地調(diào)用電機控制函數(shù)控制MCU硬件外設，實現(xiàn)電機控制程序。并可同時經(jīng)由UI控制函數(shù)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(tài)或實時改變控制參數(shù)與命令。

以下為一個電機控制工程中電機庫應用函數(shù)與其它MCU基礎函數(shù)(BSP)、UI通訊程序，以及用戶撰寫的控制函數(shù)與自定義函數(shù)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(shù)、控制板參數(shù)、控制器參數(shù)，相關的設定參數(shù)于mc_xxx_globals.c中的函數(shù)設定變數(shù)初值，MCU外設規(guī)劃則由mc_hwoio.c文件執(zhí)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(nèi)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(yōu)勢，可滿足電機控制在系統(tǒng)復雜性、實時性和智能化等方面日益嚴苛的要求。

審核編輯黃宇