电机驱动中的电流环控制精度提升

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做电机控制，速度环、位置环大家都重视，但电流环是基础，电流环不好，其他环都是空中楼阁。

电流采样是关键。常用的采样电阻方案，电阻要选温度系数小的，比如锰铜电阻。采样位置也有讲究，下管采样简单，但只能在下管导通时采样，采样窗口窄。三相采样能获得更多信息，但需要三个采样电路。
采样信号要放大，运放要选高共模抑制比、低温漂的。然后送到ADC采样。这里有个时序问题：PWM更新和ADC触发要同步，采样点要在PWM周期中电流稳定的位置。通常是在PWM周期中间。数字滤波器设计也很重要。电流信号中有PWM开关噪声，要滤波，但不能影响动态响应。
我常用二阶低通滤波器，截止频率设为开关频率的1/10左右。但滤波器会引入相位延迟，这要在控制器设计中补偿。电流控制器通常用PI，但电机是感性负载，有反电动势干扰。可以在PI基础上加前馈补偿，或者用更复杂的控制器，比如滑模控制。参数辨识也很重要，电机的电阻、电感、反电动势常数都会变化，特别是温度变化时。可以在线辨识，或者用自适应控制。

最后，保护功能不能少：过流保护、短路保护、堵转保护。硬件保护和软件保护都要有，硬件保护更快但不够灵活，软件保护灵活但有延迟。通常是硬件限流加软件保护。