【導讀】隨著MCU功能和性能的提高，從單電機/單MCU到多電機/單MCU進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)

，實(shi)現(xian)了(le)係(xi)統(tong)的(de)小(xiao)型(xing)化(hua)和(he)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)的(de)降(jiang)低(di)。尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)洗(xi)衣(yi)機(ji)和(he)空(kong)調(tiao)等(deng)領(ling)域(yu)

，這(zhe)種(zhong)趨(qu)勢(shi)非(fei)常(chang)明(ming)顯(xian)，現(xian)在(zai)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)的(de)產(chan)品(pin)都(dou)是(shi)多(duo)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)。本(ben)期(qi)將(jiang)介(jie)紹(shao)使(shi)用(yong)可(ke)多(duo)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)RX72T對4個電機進行控製的演示。

柏崎 直人

Sr Staff Product Marketing Specialist

不同的電機控製方式
，MCU所需的處理性能和功能資源也不同。本期演示采用了無傳感器矢量控製。無傳感器矢量控製是一種高效且可降低傳感器BOM成本的控製方法，但由於需要進行電機角度估計和矢量控製的運算
，因此MCU需要更高的CPU處理性能。RX72T為實現4電機控製，采用了RX第三代CPU內核“RXv3”（6.01 CoreMark/MHz）和三角函數加速器（TFU）
，具有同類最快的CoreMark性能
，能夠快速執行矢量控製所需的運算和處理。優點是還具有互補PWM定時器和ADC等電機控製所需的功能，以實現4個電機的控製。

4電機控製中使用的功能

在本演示中，將使用以下外圍功能來實現4電機控製：

使用RX72T進行4電機控製的示意圖

4電機控製的要點

在本期演示中，通過無傳感器矢量控製對最多4個電機進行速度控製和獨立驅動
，但這需要檢測每個電機的電流並進行相應的PWM輸(shu)出(chu)。該(gai)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)時(shi)序(xu)和(he)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)運(yun)算(suan)的(de)時(shi)序(xu)是(shi)多(duo)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)的(de)關(guan)鍵(jian)，在(zai)此(ci)簡(jian)要(yao)介(jie)紹(shao)。另(ling)外(wai)，本(ben)期(qi)演(yan)示(shi)采(cai)用(yong)了(le)檢(jian)測(ce)兩(liang)相(xiang)電(dian)流(liu)並(bing)還(hai)原(yuan)三(san)相(xiang)電(dian)流(liu)的(de)方(fang)式(shi)。

RX72T總共配備了3個ADC，本期演示將電機1和電機2的電流檢測分配給單元0
，電機3和電機4的電流檢測分配給單元1。分fen配pei給gei同tong一yi單dan元yuan的de電dian機ji電dian流liu檢jian測ce時shi序xu必bi須xu錯cuo開kai，因yin為wei無wu法fa同tong時shi檢jian測ce電dian流liu。電dian流liu是shi通tong過guo分fen流liu電dian阻zu檢jian測ce逆ni變bian器qi下xia臂bi在zai導dao通tong期qi間jian流liu過guo的de電dian流liu，通tong過guo反fan向xiang設she置zhi電dian機ji1和2、電機3和4的PWM正相和反相信號的有效電平，防止逆變器下臂的信號同時導通。因此，AD轉換時序分布在PWM的峰/穀側，從而實現各電機的電流檢測。通過使用“組掃描模式”，AD轉換可以在一個單元中支持兩個電機的電流檢測。

PWM正相反相與逆變器上下臂的關係

※電機1可以在PWM的峰側檢測電流，電機2可以在PWM的穀側檢測電流。

控製處理時序

接下來我們看一下整個時序，包括電機控製時序。重要的是PWM中斷處理（矢量控製處理）、用於電流檢測的AD轉換時序和PWM輸出的緩衝寄存器傳輸時序。

電機1和電機2與MTU定時器同步，將AD轉換時序分布在峰側和穀側
，並調整PWM周期中斷的執行時序和緩衝寄存器的傳輸時序與之匹配。電機3和電機4使用GPT定時器，以類似於電機1/2的工作方式工作。

電機1/2各種處理時序

電機3/4各種處理時序

※由於在電機4的穀中斷期間數據不更新
，因此執行與電機2相同的動作。

當MTU和GPT在相同的載波頻率下同時啟動時，如果MTU和GPT的中斷優先級相同，則從首先發生中斷的一方開始依次執行中斷處理。需要設置控製周期
，以使這些處理時間在控製周期內。使用RX72T時，每個電機的處理時間為8[us]左右
，因此在本期演示中，將電流控製周期設置為50us是沒有問題的。

4電機控製的情況

本(ben)期(qi)介(jie)紹(shao)的(de)演(yan)示(shi)雖(sui)然(ran)主(zhu)板(ban)和(he)電(dian)纜(lan)類(lei)產(chan)品(pin)沒(mei)有(you)公(gong)開(kai)銷(xiao)售(shou)，但(dan)實(shi)際(ji)的(de)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)已(yi)經(jing)用(yong)視(shi)頻(pin)的(de)形(xing)式(shi)公(gong)開(kai)。以(yi)多(duo)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)為(wei)例(li)
，如(ru)您(nin)感(gan)興(xing)趣(qu)請(qing)點(dian)擊(ji)文(wen)末(mo)閱(yue)讀(du)原(yuan)文(wen)查(zha)看(kan)視(shi)頻(pin)：使用單個MCU進行4電機的速度控製

APN：永磁同步電機的無傳感器矢量控製（4電機控製）RX72T安裝篇（Evaluation System for BLDC Motor）Rev.1.00

https://www.renesas.cn/cn/zh/document/apn/rx72t-sensorless-vector-control-permanent-magnet-synchronous-motor-implementation-control-over-four

示例代碼：永磁同步電機的無傳感器矢量控製（4電機控製）RX72T安裝篇（Evaluation System for BLDC Motor）Rev.1.00 - 示例代碼

https://www.renesas.cn/cn/zh/document/scd/rx72t-sensorless-vector-control-permanent-magnet-synchronous-motor-implementation-control-over-four

總結

本期介紹的演示充分利用了RX72T的功能，實現了4電機控製
，可以作為執行多電機控製的參考信息。歡迎對多電機控製感興趣的客戶使用RX72T和我們的示例程序。RX72Tchulejubeiwuchuanganqishiliangkongzhizhiwai，haitigongleshiyongbianmaqideshiliangkongzhilaikongzhisangedianjideshilidaimaheyingyongzhinan，guangdayonghuyekeyicankaozhexieshilidaimaheyingyongzhinan，changshiyongRX72T進行其他方式的多電機控製。

通過編碼器矢量控製來控製3個電機的信息詳見以下鏈接：

APN：永磁同步電機的編碼器矢量控製（3電機控製）RX72T安裝篇（Evaluation System for BLDC Motor）Rev.1.00

https://www.renesas.cn/cn/zh/document/apn/rx72t-vector-control-permanent-magnet-synchronous-motor-encoder-implementation-control-over-three

示例代碼：RX72T Vector Control for Permanent Magnet Synchronous Motor with Encoder (Implementation) (Control over Three Motors) for "Evaluation System for BLDC Motor" Rev.1.00 - Sample Code

https://www.renesas.cn/cn/zh/document/scd/rx72t-vector-control-permanent-magnet-synchronous-motor-encoder-implementation-control-over-three

視頻：單個MCU支持3電機位置控製

https://www.renesas.cn/cn/zh/video/position-control-3-motors-single-mcu

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