关于两种中颖变频洗衣机的无感FOC方案简介
文章主要大纲如下：
电机主控芯片sh32f2601介绍
变频洗衣机无感foc方案框图
变频洗衣机无感foc方案算法介绍
中颖滚筒bldc洗衣机方案优势
中颖波轮ddm洗衣机方案优势
变频洗衣机硬件电路
电机主控芯片简介
内核：32位arm star， armv8-m架构，可选浮点和dsp运算
工作频率：84mhz，内部rc常温0.2%/全温度范围1%精度，可接外部晶振
集成硬件运算单元（macp）：支持三角函数、坐标变换、svpwm运算等
存储空间：64k/128k两种flash size，16k字节ram，核心代码可加载至ram
封装及i/o引脚：lqfp32（0.8mm pitch）29个io、 tqfp48（0.5mm pitch） 45个io
电压及温度范围：2.4v～5.5v单电源供电，环境温度-40℃～+105℃
电机专用pwm模块：16位timer、上下桥互补输出、自动死区、硬件触发ad等功能
adc： 12bit 、2m采样率、16个channels及各自独立的结果寄存器
另有6个timer：2个pca（可输出6路独立的pwm，或用做6路输入捕捉）、2个16位普通timer、1个独立的32位timer（qei模块内）和1个systick
amoc：4个op、1个比较器，或者3个op、2个比较器
丰富的通讯接口：3个urat、1个spi、1个twi，带fifo功能
电机调试软件workbench：可通过仿真口或串口，实时显示电机波形，方便调试
无感foc控制方案框图
变频洗衣机无感foc方案算法
基本算法
ø 空间磁场定向控制（foc）
ø 坐标变换（clarke、park及其逆变换）
ø svpwm空间矢量调制技术
ø pid调节器
ø 过流保护、电机过温保护、ipm过温保护
ø 堵转、缺相、过压、欠压等异常检测
核心算法
ø 电机转子位置和速度观测器
ø 大负载启动及抗负载突变能力
ø 4~5倍的深度弱磁控制
ø 电子称重
ø 偏心检测（ oob ）
ø 对角偏心检测（doob）
ø 恒压制动和刹车制动
ø 电机极低速运行
电机转子位置和速度观测器
电机转子位置和速度观测用的是滑模观测器+pll，滑模观测器框图如下：
通过滑模观测器观测到电机反电动势信号后，利用锁相环（pll）对反电动势滤波，提取准确的速度和位置信息，提高抗干扰能力。
锁相环（pll）的结构框图如下图所示：
深度弱磁算法
弱磁控制算法的框图如下：
滚筒bldc方案深度弱磁运行波形
深度弱磁，电频率1khz的相电流波形如下：
滚筒bldc方案大负载启动
大负载时启动，然后逐渐减小负载，波形如下：
滚筒bldc方案抗负载突变能力
运行时突然加能够使电机停止的负载，然后再突然去掉负载：
波轮ddm洗衣机重载洗涤运行
满载洗涤模式电流波形：
波轮ddm洗衣机满载甩干运行
满负载甩干时电流波形：
称重检测
质量与功率的关系如下：
当检测称重时时，物体重量和功率曲线为：
偏心与对角偏心检测（oob&doob）
偏心示意图：
偏心公式：
滚筒bldc洗衣机恒压制动
波轮ddm 洗衣机极低速（ 3hz ）启动及运行波形
中颖滚筒bldc洗衣机无感foc方案优势
调速范围宽，电机机械转速范围150~18000rpm
启动转矩大，抗负载突变能力强
oob/ doob检测精度高
称重算法精度高
恒压制动电压控制稳定
电机温度检测功能
内置高速运放，bom成本低
最低速运行频率低，电机电频率最低可达3hz
启动转矩大，抗负载突变能力强
高精度低转速运行的偏心检测，可在电机转速10hz以内完成
称重算法精度高
电机温度检测功能
内置高速运放，bom成本低
硬件系统—主芯片
硬件系统—模拟量采样
硬件系统—驱动
来源： 中颖电子
如何使用MPC7448结合vME单板机设计嵌入式SMP系统
遥测终端RTU边坡监测预警功能的详细介绍
富吉瑞发明专利数量远低于同行，且半数与客户共有
纸张表面缺陷在线检测系统介绍
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digilentchipKIT Pro MX4开发板介绍
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内核：32位arm star， armv8-m架构，可选浮点和dsp运算
工作频率：84mhz，内部rc常温0.2%/全温度范围1%精度，可接外部晶振
集成硬件运算单元（macp）：支持三角函数、坐标变换、svpwm运算等
存储空间：64k/128k两种flash size，16k字节ram，核心代码可加载至ram
封装及i/o引脚：lqfp32（0.8mm pitch）29个io、 tqfp48（0.5mm pitch） 45个io
电压及温度范围：2.4v～5.5v单电源供电，环境温度-40℃～+105℃
电机专用pwm模块：16位timer、上下桥互补输出、自动死区、硬件触发ad等功能
adc： 12bit 、2m采样率、16个channels及各自独立的结果寄存器
另有6个timer：2个pca（可输出6路独立的pwm，或用做6路输入捕捉）、2个16位普通timer、1个独立的32位timer（qei模块内）和1个systick
amoc：4个op、1个比较器，或者3个op、2个比较器
丰富的通讯接口：3个urat、1个spi、1个twi，带fifo功能
电机调试软件workbench：可通过仿真口或串口，实时显示电机波形，方便调试
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基本算法
ø 空间磁场定向控制（foc）
ø 坐标变换（clarke、park及其逆变换）
ø svpwm空间矢量调制技术
ø pid调节器
ø 过流保护、电机过温保护、ipm过温保护
ø 堵转、缺相、过压、欠压等异常检测
核心算法
ø 电机转子位置和速度观测器
ø 大负载启动及抗负载突变能力
ø 4~5倍的深度弱磁控制
ø 电子称重
ø 偏心检测（ oob ）
ø 对角偏心检测（doob）
ø 恒压制动和刹车制动
ø 电机极低速运行
电机转子位置和速度观测器
电机转子位置和速度观测用的是滑模观测器+pll，滑模观测器框图如下：
通过滑模观测器观测到电机反电动势信号后，利用锁相环（pll）对反电动势滤波，提取准确的速度和位置信息，提高抗干扰能力。
锁相环（pll）的结构框图如下图所示：
深度弱磁算法
弱磁控制算法的框图如下：
滚筒bldc方案深度弱磁运行波形
深度弱磁，电频率1khz的相电流波形如下：
滚筒bldc方案大负载启动
大负载时启动，然后逐渐减小负载，波形如下：
滚筒bldc方案抗负载突变能力
运行时突然加能够使电机停止的负载，然后再突然去掉负载：
波轮ddm洗衣机重载洗涤运行
满载洗涤模式电流波形：
波轮ddm洗衣机满载甩干运行
满负载甩干时电流波形：
称重检测
质量与功率的关系如下：
当检测称重时时，物体重量和功率曲线为：
偏心与对角偏心检测（oob&doob）
偏心示意图：
偏心公式：
滚筒bldc洗衣机恒压制动
波轮ddm 洗衣机极低速（ 3hz ）启动及运行波形
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启动转矩大，抗负载突变能力强
oob/ doob检测精度高
称重算法精度高
恒压制动电压控制稳定
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内置高速运放，bom成本低
最低速运行频率低，电机电频率最低可达3hz
启动转矩大，抗负载突变能力强
高精度低转速运行的偏心检测，可在电机转速10hz以内完成
称重算法精度高
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硬件系统—驱动
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