配置参数&指令
我们把它作为每一个ODrive对象的占位符。 每个ODrive都是控制器ODrive对象。 在odrivetool
中通常是odrv0
。 另外,我们会<axis>
作为每个轴的占位符,这是ODrive对象的属性(例如odrv0.axis0
)。 轴表示电机的连接位置。(M0和axis0对应,M1和axis1对应)
轴相应的指令
在大多数情况下,可以单独控制ODrive上两个轴。
状态机
轴的当前状态由<axis>.current_state
指示。 可供用户使用<axis>.requested_state
请求切换到其他状态。 启动后的默认状态为AXIS_STATE_IDLE
。
AXIS_STATE_IDLE
禁用电机PWM,不执行任何操作。AXIS_STATE_STARTUP_SEQUENCE
操作启动程序。AXIS_STATE_FULL_CALIBRATION_SEQUENCE
操作电机校准,编码器偏移校准(如果编码器索引信号同时搜索索引信号,如果需要设置编码器索引脉冲信号<axis>.encoder.config.use_index
为True
即可)。AXIS_STATE_MOTOR_CALIBRATION
测量电机的相电阻和相电感。- 要存储测量结果,请将测量结果存储起来
<axis> .motor.config.pre_calibrated
设置为True
,然后保存配置。 之后,您无需在下次启动时运行电机校准。 - 运行此测量后
<axis>.motor.config.phase_resistance
和<axis>.motor.config.phase_inductance
将被修改。
- 要存储测量结果,请将测量结果存储起来
AXIS_STATE_SENSORLESS_CONTROL
启动无传感器运行。- 确保电机已被校准(
<axis>.motor.is_calibrated
为True
) - 确保
<axis>.controller.control_mode
配置正确。
- 确保电机已被校准(
AXIS_STATE_ENCODER_INDEX_SEARCH
在搜索编码器索引之前,电机沿一个方向旋转。 仅当<axis> .encoder.config.use_index
为True
才能进入这种状态。AXIS_STATE_ENCODER_OFFSET_CALIBRATION
电机沿一个方向旋转几秒钟,然后反向旋转,测量编码器位置与电机电气相位之间的偏移。- 仅当电机已经校准时(
<axis> .motor.is_calibrated
为True
)才能进入这种状态。 - 编码器校准成功实施后
<axis>.encoder.is_ready
将会变为True
。
- 仅当电机已经校准时(
AXIS_STATE_CLOSED_LOOP_CONTROL
电机闭环运行模式。- 该状态的具体操作与控制模式有关。
- 仅当电机已校准时(
<axis> .motor.is_calibrated
)编码器已经准备好了(<axis> .encoder.is_ready
)才能进入这种状态。
启动程序
默认情况下,ODrive启动后执行任何操作,并立即进入空闲状态。
如果您想更改启动后的程序,请将启动后要执行的项目设置为True
。
ODrive启动后,设置如下所示True
执行。
<axis>.config.startup_motor_calibration
<axis>.config.startup_encoder_index_search
<axis>.config.startup_encoder_offset_calibration
<axis>.config.startup_closed_loop_control
<axis>.config.startup_sensorless_control
请参见状态机关于每个状态的说明。
控制模式
位置控制是默认控制模式。 如果要使用其他模式,可以设置<axis>.controller.config.control_mode
以下任意值:
CTRL_MODE_POSITION_CONTROL
CTRL_MODE_VELOCITY_CONTROL
CTRL_MODE_CURRENT_CONTROL
CTRL_MODE_VOLTAGE_CONTROL
- 这种模式通常不使用
控制指令
<axis>.controller.pos_setpoint = <encoder_counts>
<axis>.controller.vel_setpoint = <encoder_counts/s>
<axis>.controller.current_setpoint = <current_in_A>
系统监控指令
编码器的位置和速度
- 使用
<axis>.encoder.pos_estimate
[counts] 查看当前编码器的位置 - 使用
<axis>.encoder.vel_estimate
[counts/s]查看当前电机转速
估算电机电流和转矩
- 使用
<axis>.motor.current_control.Iq_setpoint
[A] 查看当前设置的电机电流 - 使用
<axis>.motor.current_control.Iq_measured
[A]查看当前电机的实际电流,如果发现数据有噪声,可以直接用设定的电机电流代替,因为在给定电压下,电机的实际电流的电机电流,否则电机的实际电流可能小于设定的目标电流。 通过电机电流和电机KV电机的转矩可以用以下关系来估计:转矩[N.m] = 8.27 *电流[] / KV。
通用系统指令
保存配置
所有带有.config
的变量都可以保存到ODrive的非易失性存储器中,因此在断电后它们仍然存在。 相关命令为:
<odrv>.save_configuration()
: 保存配置到ODrive的非易失性存储器中。<odrv>.erase_configuration()
: 将所有配置重置为出厂默认值。仅在重启后才有效。 该命令会使电机停止(如果正在运行),并且USB通信会暂时中断。 这是因为擦除闪存会使微控制器挂起几秒钟。
诊断ODrive
<odrv>.serial_number
: 唯一标识您ODrive的序列号。 当以大写十六进制(hex(<odrv> .serial_number).upper()
))打印时,该串序列号与USB描述符指示的序列号相同。<odrv>.fw_version_major
,<odrv>.fw_version_minor
,<odrv>.fw_version_revision
: ODrive的固件版本。<odrv>.hw_version_major
,<odrv>.hw_version_minor
,<odrv>.hw_version_revision
: ODrive的硬件版本。
设置无传感器模式运行
ODrive可以在没有编码器/霍尔反馈的情况下运行,但是有最低转速限制,通常约为几千转/分。 此模式下和使用编码器模式下转速的单位不再是counts/s,而是电机的电气角速度 rad/s。控制增益的单位也会有所不同。 例如, vel_gain
单位为 A/(rad/s)
而不再是 A/(count/s)
。 举个例子,假设您有一个7对极的电机,并且想以3000 RPM的转速运行。 vel_setpoint应该被设置为3000 * 2 * pi / 60 * 7 = 2199 rad/s
。 以下是建议的参数配置。 请注意,您必须正确设置pm_flux_linkage
才能使无传感器模式正常工作。
odrv0.axis0.controller.config.vel_gain = 0.01
odrv0.axis0.controller.config.vel_integrator_gain = 0.05
odrv0.axis0.controller.config.control_mode = 2
odrv0.axis0.controller.vel_setpoint = 400
odrv0.axis0.motor.config.direction = 1
odrv0.axis0.sensorless_estimator.config.pm_flux_linkage = 5.51328895422 / (<pole pairs> * <motor kv>)
使用以下指令来启动电机:
<axis>.requested_state = AXIS_STATE_SENSORLESS_CONTROL