TIDA-00916
适用于无人机 ESC 的无传感器高速 FOC 参考设计
TIDA-00916
概述
ESC 模块是非军用无人机中非常重要的子系统，用户需要更高效的机型，以实现更长的飞行时间、更好的动态行为和更加平顺、稳定的性能。这一设计采用了普遍用于无人飞行器 (UAV) 或无人机的电子调速器 (ESC)。
速度控制通过无传感器的方式完成，使用 FOC 速度控制对电机进行了测试，高达 1.2kHz 电气频率（12kRPM，6 极对电机）。我们的无人机 ESC 高速无传感器 FOC 参考设计拥有一流的 FOC 算法实施，可实现更长的飞行时间、更佳的动态性能，且具有更高的集成度，因此电路板尺寸更小，BOM 组件更少。无传感器高速 FOC 控制使用 TI 的 FAST™ 软件观测器，利用了 InstaSPIN-Motion™ C2000™ LaunchPad 和 DRV8305 BoosterPack。
特性
- InstaSPIN-FOC™ 无传感器 FOC 可实现更高的动态性能。经测试高达 12,000 RPM（使用 3 节锂聚合物电池）
- 高动态性能：在不到 0.2 s 的时间内达到 1 kRPM 到 10 kRPM（电气频率 100Hz 至 1kHz）转速，可实现高性能偏转和俯仰动作
- 适于完成翻转动作的快速翻转能力
- 由于块交换上更高的 FOC 效率，可实现更长的飞行时间
- 更高的 PWM 开关频率（经测试高达 60kHz），可针对低电感高速电机降低电流/扭矩纹波，并且可以避免超声波传感器
- 由于 InstaSPIN-FOC 的自动电机参数识别，缩短了上市时间：自动调优无传感器 FOC 解决方案
- 针对绕组电阻变化进行电机温度估算，以保护电机在临时过载情况下免受损坏
工业
我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证，不可用于销售。
设计文件和产品
设计文件
下载现成的系统文件，加快您的设计过程。
产品
在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。
C2000 实时微控制器
TMS320F28068M — 具有 90MHz 频率、FPU、VCU、256KB 闪存、InstaSPIN-MOTION 的 C2000™ 32 位 MCU
数据表: PDF | HTMLC2000 实时微控制器
TMS320F28069M — 具有 90MHz 频率、FPU、VCU、CLA、256KB 闪存、InstaSPIN-MOTION 的 C2000™ 32 位 MCU
数据表: PDF | HTMLC2000 实时微控制器
TMS320F28069M-Q1 — 具有 90MHz 频率、FPU、VCU、CLA、256KB 闪存、InstaSPIN-MOTION 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU
数据表: PDF | HTML技术文档
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| 类型 | 标题 | 下载最新的英文版本 | 日期 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 设计指南 | 适用于无人机 ESC 的高速无传感器 FOC 参考设计 | 英语版 | 2018年 6月 11日 | |||
| 更多文献资料 | Solving drone makers’ design challenges | 2017年 7月 27日 |