幸運的是，現(xiàn)代電子技術與大量控制理論相結合，使得控制速度變得相對容易。與轉(zhuǎn)矩和位置一樣，速度是通常建立的三個基本電機參數(shù)控制回路之一。需要精確速度控制的示例電機應用包括冷卻風扇、硬盤驅(qū)動器、激光打印機和裝配線傳送帶。在這些類型的應用中，在不同負載下保持恒定速度至關重要。

對于有刷或無刷直流電機，開環(huán)速度控制很容易。要改變速度，只需改變電壓，增加電壓以加快電機速度或降低電壓以減慢電機速度。開環(huán)速度控制的問題在于我們并不真正了解電機的真實速度。我們可以命令電機以給定的 RPM 旋轉(zhuǎn)，但根據(jù)其負載，它的旋轉(zhuǎn)速度可能比我們想象的更快或更慢。其他可能影響電機速度的變量包括電機之間的制造差異、電機使用年限、電機溫度和環(huán)境條件。開環(huán)速度控制雖然經(jīng)濟，但通常不能提供許多應用所需的性能水平。

為了更好地控制，我們需要實施閉環(huán)速度環(huán)。在閉環(huán)系統(tǒng)中，來自電機的速度反饋“反饋”到控制算法中，以精確控制電機速度。從歷史上看，這種反饋是由霍爾傳感器或軸編碼器提供的，但在許多較新的三相電機驅(qū)動器和控制技術中，可以通過直接測量或計算反電動勢來無傳感器地獲取它。一旦我們可以訪問速度反饋，根據(jù)應用要求，我們可以在任何地方實施，從簡單的控制回路到非常復雜的 PID 控制回路來控制電機速度?？刂扑惴ㄍǔＴ?MCU 上的軟件中實現(xiàn)，或者在一些較新的驅(qū)動器中實現(xiàn)，嵌入在電機驅(qū)動器本身中。

為了更好地說明閉環(huán)速度控制的概念，我們來看一個典型的電腦風扇應用。在計算機風扇應用中，精確控制風扇速度以響應溫度變化、將環(huán)境和芯片溫度保持在安全、可接受的水平是至關重要的。除了控制溫度外，風扇還需要盡可能安靜地運行，這意味著能夠以低速運行，然后隨著溫度的升高迅速過渡到更高的速度，這由系統(tǒng)中的溫度傳感器測量。

MSP430 MCU 實現(xiàn)了基于頻率與電機速度成正比的 FG 信號的閉環(huán)速度控制算法。MSP430 MCU 不負責換向，但通過 PWM 和 FR 信號控制電機的速度和方向。電機換向和驅(qū)動電流由DRV10963提供，這是一款 180° 正弦無傳感器 BLDC 控制器，輸出電流高達 500mA。DRV10963 無需外部霍爾傳感器即可生成 FG 信號，從而降低了系統(tǒng)成本和電路板空間。

因此，如果我們的應用需要精確的速度控制，請考慮采用閉環(huán)實現(xiàn)，并確保檢查最新的驅(qū)動器和電機控制技術，因為很可能已經(jīng)有一種解決方案可以滿足我們的設計要求并且可以大大簡化了設計工作。

TI 的 InstaSPIN 技術對于我們的航空航天應用來說看起來非常有趣，因為我們的 InstaSPIN 電機控制器技術可以提供非常高的電機控制器效率。因此，下一個挑戰(zhàn)是擁有一個盡可能小且重量輕的電機控制器。我的工作基礎是這只是一種開發(fā)/評估能力，最終將轉(zhuǎn)化為使用 Picollo 等 TI 組件的定制硬件/固件解決方案。如果正確，那么這會導致進一步的問題，因為我們有許多需要單獨控制的電機，但也許有一種方法可以設計一個可以同時處理四到八個電機的控制器。然后還有其他問題，因為一些電機將是需要控制速度的驅(qū)動電機，而其他電機將驅(qū)動萬向節(jié)并需要位置控制，所有 BLDC 電機。

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