做了半年的三相异步电动机调速工作，感觉最大的难度就是电流环采样工作的分析和电流环的调试工作。我是学电子信息出身，自动化和运动控制的东西没接触过，拿本书来一看，都是复杂的公式，看着就头疼。首先电动机本来就就是一个高阶，非线性，强耦合，多变量的一个系统，不论电流环还是速度环，工作的每一步都是一个挑战，因为理论上大家都能够行的通，但是切身通过实验来验证理论的时候，总有那么一些错误让你好几天吃不好，睡不好，还要老板骂你，这种经历实在难受。并不是说怕困难，有困难是好事，可以锻炼人的吃苦的毅力和解决问题的能力。在做电动机的过程中，我最拍的就是在研究了好久，认为自己的想法很好很完美的时候，实验结果却显示，和没有优化和改进过的程序的效果一样，老天，开什么玩笑，我真想把电脑砸了。。。但话又说回来，全国甚至全世界这么多人都在搞电机，搞的好的数不胜数，用老板的话就是：好的一塌糊涂。西门子，三菱，艾默生，富士···所有这些都是国外公司，国内没有几个。所以，出现问题抱怨是可以理解的，但关键还是要从自身找原因。试想，
如果大家都抱怨而不去寻找解决问题的办法，个人觉得这个世界是不会先前发展的。
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220V，没有负载，转速也很低，没办法，电流肯定小。用示波器测量的电流信号，确实很小，只有100mv多点。因为没有驱动板原理图，我只能通过PCB逆推出来，得到的电流放大电路如图1.1.
图1.1 驱动板电流信号放大电路
可以看到，这个放大器是分压后，放大2倍多一点，后面再次分压，信号变得依然微弱，和没放大差不多。所以，小信号采集波形很微弱，干扰就明显起来，即使加上负载，电流变换依然很小。打电话问北京总部，实验箱这个问题可以解决吗，那边回应是：我们没有这方面实验，所以不能解决。
后来和老师商量了一下，把它内部的电路丢弃，我们自己做一个放大的实验电路放在外部。按着老师的要求，我做了实验板。试验箱的电流采样电路如图1.2所示。
图1.2 电流采样电路
上面电路图中，IP+是电流流入的接口，IP-是电流流出的接口，这样电流流过ACS712后，通过里面的霍尔传感器，将电流信号转变成电压信号，电压信号通过Viout输出。该芯片还起到了电气隔离作用，省掉了光耦隔离。该芯片的特性曲线如图1.3.
图1.3 ACS7121特性曲线
但是试验箱里面的芯片特性曲线不是这样子的，它是将-5A—+5A的电流转换成0—5V的电压输出。既然不适用试验箱的电路，我们就自己设计一个放大电路。因为设计时想设计成差分放大，而在没有电流流过芯片时，芯片输出电压是2.5V，必须将这个2.5V电压调整到0V，然后再运放做差分放大。放大电路如图1.4.
图1.4 自设计电流信号放大电路
ACS7121输出信号时Uin_A,加上一个-2.5V的电压，将其拉低到零，这样可以运算了。放大倍数可以通过可调电位器来调整。该芯片在三相逆变电路中的连接如图1.5所示。
图1.5 ACS7121连接图
可以看输出，流经过电动的电流总是从IGBT流入到ACS7121，然后流回到逆变器的负极，所以按照电流芯片的工作特性，输出的肯定是大于2.5的电压，经过放大之后，肯定是一个经过放大之后的正弦波，结果却不是这样子的。电流经过放大之后，输出波形如图1.6所示。
图1.6 失真电流波形
出现这种情况的原因很简单，电流芯片输出的是一个以2.5V为中心的正弦波，经过差分放大之后，另一半波形就没有了，每办法，只能将负向电压-2.5V调整为-2.3V，因为电动机的电流很小，0.2V的富余量应该没问题。因为电动机的电流比较小，在堵转或者有负载的情况下，电流波形波形如图1.7所示。
图1.7 电动机负载或者堵转电流波形
这样看来，效果貌似不错，这对我后面的工作起了很大的激励作用。我用F2812的ADC采样后，在CCS3.3上得出的波形如图1.8所示。
图1.8 软件采样后波形
但是如果电动机空转，波形就很差了，因为我调整的运放放大倍数是20倍，因为电流信号实在是太小了。任何事物都是两方面的，放大采样信号的同时，干扰也放大了，电流依然波动，波形如图1.8所示。
图1.9 电动机空转电流波形
这样的波形在DSP采样之后，幅值也会是很烂的波形，我使用求取平均值的方法对采样到的5个信号数值进行取平均，得出波形如图1.10所示。
图1.10 处理后波形
这样的波形貌似能给工作带来一样积极性。由于两路电流波形差异很大，其中一路电流波形相对另一路较好，那我们就只采样这一路，用这一路来推出另一路，嗯，这个想法可以考虑。于是我就开始利用上面的波形（A相），推出B相电流波形。要想推出B相电流波形，要知道两个量1.幅值2.相位。下面是我给老师的两次电流采样的汇报工作。
汇报工作一：
严老师：
上次我们讨论了电流采样波形的问题，可以用波形比较好的A相电流，通过计算来得出相位相差120°的B相电流。经过试验和理论计算后，有以下两个问题：
下面是矢量控制的基本控制框图
（1）在ipark中，Ds和Qs不但决定了Alpha和Beta的幅值，也决定了它们的相位。在电动机控制过程中，Ds和Qs是不断变化的，从而输出波形的幅值和相位跟着不断变化。采样出的A相电流波形相位和幅值也是不断变化的。幅值可以通过AD转换器采出，相位只能通过cos()反变换得出.假设A相采样电流为函数：
As = cos(wt+Θ)
理论上B相电流波形应该为：Bs = cos(wt+Θ+120°)
这里Θ是时刻变化的，必须在每次采样A相时，计算一次Θ数值。A相采样后，可以通过cos()反变换来突出(wt+Θ)的数值，但是C语言中这种反变换数值只能在(0-π)之间，如果相位角(wt+Θ)大于π时，得出的就是一个错误数值。
（2）既然采样出的A相和B相电流波形经过Clark变换后变成相位差位90°的波形，那么是否可以通过硬件电路将A相电流移相90°得出B相电流。但是经过计算，移相电路只能对固定频率的信号进行移相，此方案被否定。
汇报完工作后，老板打电话把我骂一顿，说我们完全可以通过软件来实现的工作，为什么要用硬件去实现呢，这个计算有什么问题，我觉得老板没有理解我的意思，当然我也没有理解他的意思，所以冲突在所难免，当然，我只能当做炮灰。后来老板说，对于相位，在零点矫正一次，不但可以减少采样次数，也可以降低相位差错误。我按照老板的意思进行试验，两天之后，我又写了一份汇报工作，汇报工作如下。
汇报工作二：
严老师：
1、 电动机空转或有负载的情况下，电流幅值和相位在不停地变动。
上次给您看的比较好的波形是电动机在低速大转矩时的波形，转速较低，电动机大部分电流用来产生转矩，少部分电流用来励磁，且电动机接近纯电阻，波形比较稳定，但此时电动机运行在磁过饱和状态，属于不正常状态。电流波形如图1.1所示.
图1.1
空转或者有轻微空载时电流波形在不停地变动，如图1.2所示。
图1.1 驱动板电流信号放大电路
可以看到，这个放大器是分压后，放大2倍多一点，后面再次分压，信号变得依然微弱，和没放大差不多。所以，小信号采集波形很微弱，干扰就明显起来，即使加上负载，电流变换依然很小。打电话问北京总部，实验箱这个问题可以解决吗，那边回应是：我们没有这方面实验，所以不能解决。
后来和老师商量了一下，把它内部的电路丢弃，我们自己做一个放大的实验电路放在外部。按着老师的要求，我做了实验板。试验箱的电流采样电路如图1.2所示。
图1.2 电流采样电路
上面电路图中，IP+是电流流入的接口，IP-是电流流出的接口，这样电流流过ACS712后，通过里面的霍尔传感器，将电流信号转变成电压信号，电压信号通过Viout输出。该芯片还起到了电气隔离作用，省掉了光耦隔离。该芯片的特性曲线如图1.3.
图1.3 ACS7121特性曲线
但是试验箱里面的芯片特性曲线不是这样子的，它是将-5A—+5A的电流转换成0—5V的电压输出。既然不适用试验箱的电路，我们就自己设计一个放大电路。因为设计时想设计成差分放大，而在没有电流流过芯片时，芯片输出电压是2.5V，必须将这个2.5V电压调整到0V，然后再运放做差分放大。放大电路如图1.4.
图1.4 自设计电流信号放大电路
ACS7121输出信号时Uin_A,加上一个-2.5V的电压，将其拉低到零，这样可以运算了。放大倍数可以通过可调电位器来调整。该芯片在三相逆变电路中的连接如图1.5所示。
图1.5 ACS7121连接图
可以看输出，流经过电动的电流总是从IGBT流入到ACS7121，然后流回到逆变器的负极，所以按照电流芯片的工作特性，输出的肯定是大于2.5的电压，经过放大之后，肯定是一个经过放大之后的正弦波，结果却不是这样子的。电流经过放大之后，输出波形如图1.6所示。
图1.6 失真电流波形
出现这种情况的原因很简单，电流芯片输出的是一个以2.5V为中心的正弦波，经过差分放大之后，另一半波形就没有了，每办法，只能将负向电压-2.5V调整为-2.3V，因为电动机的电流很小，0.2V的富余量应该没问题。因为电动机的电流比较小，在堵转或者有负载的情况下，电流波形波形如图1.7所示。
图1.7 电动机负载或者堵转电流波形
这样看来，效果貌似不错，这对我后面的工作起了很大的激励作用。我用F2812的ADC采样后，在CCS3.3上得出的波形如图1.8所示。
图1.8 软件采样后波形
但是如果电动机空转，波形就很差了，因为我调整的运放放大倍数是20倍，因为电流信号实在是太小了。任何事物都是两方面的，放大采样信号的同时，干扰也放大了，电流依然波动，波形如图1.8所示。
图1.9 电动机空转电流波形
这样的波形在DSP采样之后，幅值也会是很烂的波形，我使用求取平均值的方法对采样到的5个信号数值进行取平均，得出波形如图1.10所示。
图1.10 处理后波形
这样的波形貌似能给工作带来一样积极性。由于两路电流波形差异很大，其中一路电流波形相对另一路较好，那我们就只采样这一路，用这一路来推出另一路，嗯，这个想法可以考虑。于是我就开始利用上面的波形（A相），推出B相电流波形。要想推出B相电流波形，要知道两个量1.幅值2.相位。下面是我给老师的两次电流采样的汇报工作。
汇报工作一：
严老师：
上次我们讨论了电流采样波形的问题，可以用波形比较好的A相电流，通过计算来得出相位相差120°的B相电流。经过试验和理论计算后，有以下两个问题：
下面是矢量控制的基本控制框图
（1）在ipark中，Ds和Qs不但决定了Alpha和Beta的幅值，也决定了它们的相位。在电动机控制过程中，Ds和Qs是不断变化的，从而输出波形的幅值和相位跟着不断变化。采样出的A相电流波形相位和幅值也是不断变化的。幅值可以通过AD转换器采出，相位只能通过cos()反变换得出.假设A相采样电流为函数：
As = cos(wt+Θ)
理论上B相电流波形应该为：Bs = cos(wt+Θ+120°)
这里Θ是时刻变化的，必须在每次采样A相时，计算一次Θ数值。A相采样后，可以通过cos()反变换来突出(wt+Θ)的数值，但是C语言中这种反变换数值只能在(0-π)之间，如果相位角(wt+Θ)大于π时，得出的就是一个错误数值。
（2）既然采样出的A相和B相电流波形经过Clark变换后变成相位差位90°的波形，那么是否可以通过硬件电路将A相电流移相90°得出B相电流。但是经过计算，移相电路只能对固定频率的信号进行移相，此方案被否定。
汇报完工作后，老板打电话把我骂一顿，说我们完全可以通过软件来实现的工作，为什么要用硬件去实现呢，这个计算有什么问题，我觉得老板没有理解我的意思，当然我也没有理解他的意思，所以冲突在所难免，当然，我只能当做炮灰。后来老板说，对于相位，在零点矫正一次，不但可以减少采样次数，也可以降低相位差错误。我按照老板的意思进行试验，两天之后，我又写了一份汇报工作，汇报工作如下。
汇报工作二：
严老师：
1、 电动机空转或有负载的情况下，电流幅值和相位在不停地变动。
上次给您看的比较好的波形是电动机在低速大转矩时的波形，转速较低，电动机大部分电流用来产生转矩，少部分电流用来励磁，且电动机接近纯电阻，波形比较稳定，但此时电动机运行在磁过饱和状态，属于不正常状态。电流波形如图1.1所示.
图1.1
空转或者有轻微空载时电流波形在不停地变动，如图1.2所示。