У STM-ов некоторое время назад появился новый алгоритм управления в Motor Control SDK и плата на STM32G473 для него.
Они называют это HSO (high-sensitivity observer) то есть по-нашему высокочувствительный наблюдатель состояния и второе название которое встречается у них это ZeST (zero speed full torque).
Все это, как утверждается, позволяет получать полный крутящий момент на нулевой скорости электродвигателя при бездатчиковом управлении.
Видео от ST по теме.
Старт BLDC/PMSM электродвигателя без датчиков для обычного 6-шагового или FOC управления связан с тем, что мы должны сначала немного раскрутить ротор без петли обратной связи.
То есть мы просто "в слепую" подаем некоторую стартовую последовательность переключений с заранее заданным током и ускорением и надеемся что это приведет к раскручиванию ротора. И вот если ротор пришел в достаточное вращательное движения мы уже можем несколькими способами узнать его реальное мгновенное положение.
Это можно сделать как за счет получения данных от собственной ЭДС двигателя, так и по токам в фазах. Первое обычно применяется в 6-ти шаговом управлении, второе в векторном.
Но недостаток обоих методов связан с тем, что мы на первом этапе не управляем моментом вращения, то есть полагаемся, что сработает заранее предопределенная разгонная характеристика, а дальше уже замкнутая петля управления подхватит это вращение.
Это может работать и вполне работает во многих применениях, но содержит принципиальный недостаток с отсутствием контролируемого момента и его малой величиной на этапе старта.
К сожалению STM не раскрывают технические подробности ZeST алгоритма и пока я могу только гадать.
Одно из возможных объяснений принципа работы это так называемая HFI (High Frequency Injection) ссылка на описание.
HFI использует особенность BLDC/PMSM двигателей в изменении индуктивности обмоток при вращении ротора. Это связано с тем, что магниты и магнитопровод в разных положениях ротора обладают разной магнитной проницаемостью. Это создает некоторые колебания индуктивности обмоток. Для обычных двигателей с поверхностным расположением магнитов она будет небольшая, а у I-PMSM то есть с внутренним расположением, может достигать значительных величин, (например двукратное изменение индуктивности).
Таким образом, измеряя индуктивности в обмотках мы можем получить информацию о положении ротора. Для этого в основную гармонику вращения мотором подмешивается высокочастотная компонента, она сильно не мешает основному управлению, но может быть измерена по амплитуде с получением из неё информации о индуктивности.
Для таких фокусов нам понадобятся каналы измерения тока (3 канала) и каналы измерения ЭДС на фазах (3 канала).
