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创客基地oDrive第二课 X2212电机配置

2023-05-16

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B站视频 创客基地oDrive第二课 X2212电机配置

第1部分 硬件介绍

1.1 硬件清单

oDrive V3.6-56V 主板 1块
12V 2.0A电源适配器 1个
micro USB 线 1条
50W 2欧 耗散电阻 1个
编码器连接线 1条
MKS X2212电机 1个
MKS X2212是改装的X2212电机，增加了径向磁铁和TLE5012B编码器。

1.2 硬件连接

micro USB 线 一端连接oDrive主板，另一端连接PC；
耗散电阻 两端分别接到AUX接口；
电机三相线接入M0电机接口；
编码器连接线一端接主板J4-M0，另一端接电机编码器接口；
12V电源适配器连接主板DC接口，上电后PWR指示灯亮。
硬件连接如下图所示：
在这里插入图片描述

第2部分 参数配置

2.1 连接odrivetool

打开命令终端，输入odrivetool ，如下图所示。
在这里插入图片描述

2.2 恢复默认参数

进行配置前建议先恢复主板默认参数，并重新启动。
输入 odrv0.erase_configuration() ，按下回车键，如下图所示。
在这里插入图片描述
注：以下所有配置参数都在 In [x]: 后面输入。

2.3 主板参数配置

  1. 配置耗散电阻
    我们使用50W 2Ω的耗散电阻，如果没有接耗散电阻，此项配置为0.0 。
    odrv0.config.brake_resistance = 2.0
  2. 配置低压保护阈值
    当电压低于保护阈值时，将停止电机并报错。
    odrv0.config.dc_bus_undervoltage_trip_level = 8.0
  3. 配置过压保护阈值
    当电压高于保护阈值时，将停止电机并报错。
    odrv0.config.dc_bus_overvoltage_trip_level = 56.0
  4. 配置过流保护阈值
    当电流高于保护阈值时，将停止电机并报错。
    odrv0.config.dc_max_positive_current = 20.0
  5. 配置反向过流保护阈值
    当电机制动在母线上产生的反向电流高于此值时，将停止电机并报错。
    odrv0.config.dc_max_negative_current = -3.0
  6. 配置回充电流值
    如果使用的电池供电，可以根据电池组承受的回充电流大小进行配置。使用开关电源供电时，此项配置为0。
    odrv0.config.max_regen_current = 0
    至此，主板参数配置完成。
    保存配置参数
    odrv0.save_configuration()

2.4 电机参数配置

  1. 配置电机极对数
    转子极数除以2，就是电机极对数。
    odrv0.axis0.motor.config.pole_pairs = 7
  2. 配置电机校准时的电流
    此电流值在进行电机参数校准和编码器偏移校准时使用。
    odrv0.axis0.motor.config.calibration_current = 5
  3. 配置电机校准时的电压
    此电压值在进行电机参数校准和编码器偏移校准时使用。
    odrv0.axis0.motor.config.resistance_calib_max_voltage = 2
  4. 配置电机类型
    这里配置为大电流电机
    odrv0.axis0.motor.config.motor_type = MOTOR_TYPE_HIGH_CURRENT
  5. 配置电机运行的最大电流限制
    odrv0.axis0.motor.config.current_lim = 15
  6. 配置电机电流采样范围
    odrv0.axis0.motor.config.requested_current_range = 20

至此，电机参数配置完成。
保存配置参数
odrv0.save_configuration()

2.5 编码器参数配置

  1. 配置编码器类型
    配置电机编码器类型为增量式编码器。
    odrv0.axis0.encoder.config.mode = ENCODER_MODE_INCREMENTAL
  2. 配置编码器分辨率
    编码器分辨率 = 每圈步数4 = 40964 = 16384
    odrv0.axis0.encoder.config.cpr = 16384
  3. 配置编码带宽
    odrv0.axis0.encoder.config.bandwidth = 3000
  4. 配置编码器校准时电机运行电流
    odrv0.axis0.config.calibration_lockin.current = 5
  5. 配置编码器校准时电流上升时间
    odrv0.axis0.config.calibration_lockin.ramp_time = 0.4
  6. 配置电流上升时电机转动距离
    odrv0.axis0.config.calibration_lockin.ramp_distance = 3.1415927410125732
  7. 配置编码器校准时电机加速度
    odrv0.axis0.config.calibration_lockin.accel = 20
  8. 配置编码器校准时电机速度
    odrv0.axis0.config.calibration_lockin.vel = 40
    至此，编码器参数配置完成。
    保存配置参数
    odrv0.save_configuration()

2.6 控制器参数配置

  1. 配置控制模式
    设置为位置控制模式
    odrv0.axis0.controller.config.control_mode = CONTROL_MODE_POSITION_CONTROL
  2. 配置电机最大转速
    设置为 50 圈/秒
    odrv0.axis0.controller.config.vel_limit = 50
  3. 配置位置环增益
    odrv0.axis0.controller.config.pos_gain = 30
  4. 配置速度环增益
    odrv0.axis0.controller.config.vel_gain = 0.02
    odrv0.axis0.controller.config.vel_integrator_gain = 0.2
  5. 配置输入模式
    配置为梯形轨迹模式
    odrv0.axis0.controller.config.input_mode = INPUT_MODE_TRAP_TRAJ
  6. 配置梯形模式电机转速
    odrv0.axis0.trap_traj.config.vel_limit = 30
  7. 配置梯形模式电机加/减速度
    odrv0.axis0.trap_traj.config.accel_limit = 5
    odrv0.axis0.trap_traj.config.decel_limit = 5
    至此，控制器参数配置完成。
    保存配置参数，并重启主板。
    odrv0.save_configuration()
    odrv0.reboot()

2.7 测试参数配置

  1. 检测电机参数
    odrv0.axis0.requested_state = AXIS_STATE_MOTOR_CALIBRATION
    检测电机参数，执行这条命令后大约2秒，应听到电机发出“哔”声音。
  2. 设置预先校准
    odrv0.axis0.motor.config.pre_calibrated = True
    表示电机已校准下次重新启动后可以直接使用上次校准的结果。
  3. 编码器偏移校准
    odrv0.axis0.requested_state = AXIS_STATE_ENCODER_OFFSET_CALIBRATION
    电机将正向转一圈，再反向转一圈。
    注意：等待电机停止转动后，再执行后续指令。
  4. 设置闭环运行模式
    odrv0.axis0.requested_state = AXIS_STATE_CLOSED_LOOP_CONTROL
  5. 设置启动运行模式
    重新启动自动进行编码器校准，并进入闭环控制模式
    odrv0.axis0.config.startup_encoder_offset_calibration = True
    odrv0.axis0.config.startup_closed_loop_control = True
    至此，测试参数配置完成。
    保存配置参数，并重启主板。
    odrv0.save_configuration()
    odrv0.reboot()

至此，所有参数配置完成。

第3部分 电机控制测试

  1. 控制电机正向转50圈
    odrv0.axis0.controller.input_pos = 50
  2. 控制电机反向转50圈
    odrv0.axis0.controller.input_pos = 0
  3. 释放电机
    odrv0.axis0.requested_state = AXIS_STATE_IDLE

第4部分 绘图仪测试

  1. 退出odrivetool，如下图所示
    quit
    在这里插入图片描述
  2. 启动绘图仪，如下图所示
    odrivetool liveplotter
    在这里插入图片描述
  3. 绘图仪窗口显示位置轨迹，如下图所示
    在这里插入图片描述
    创客基地oDrive第二课 X2212电机配置 到此结束。
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    在这里插入图片描述
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