無刷馬達FOC實戰與STM32G431 (3冊合售) | 誠品線上

無刷馬達FOC實戰與STM32G431 (3冊合售)

內容簡介

內容簡介 內容介紹: 各式各樣的無刷馬達控制應用已經在我們的生活周遭出現，你知道嗎？光是馬達相關的電力消耗就佔了世界電力總消耗的四成半以上，這絕對是個很重要的課題，每天我們都看到要節能減碳的口號和標語，其實節能就要從改善馬達的效能開始。這些年來，我們陸陸續續完成許多無刷馬達的應用案例，大家都知道這會比較省電，然後呢？有機會更省電嗎？有機會改得更好嗎？這就是我們出版這本書的原因之一，讓這些馬達控制寶貴的經驗可以流傳下去。 本套書是屬於工程師的參考書，內容涵蓋廣泛，我們把書分成三冊五大主題，並加上價值滿滿的附錄： ▌硬體整合篇 ★【軟硬體整合操作】：說明 STM32G431 MCU 以及 ST 開發工具的使用、注意事項，經驗分享與程式範例。 ★【馬達驅動器的使用與認識】：無刷馬達低壓驅動器與高壓驅動器的使用與電路分析，還加上無刷壓縮機專章，說明變頻控制與冷媒系統知識。 ▌知識篇 ★【設計知識】：說明 ADC、UART、EXTI、DAC 等 MCU 周邊功能，讓我們可以加入 VR、按鈕等控制介面方便測試，或是搭配 ST Motor Control Workbench、示波器、電表等觀察輸出訊號。 ★【基本應用例】：作者十幾年來無感 有感馬達驅動、帶 Hall Encoder 驅動開發設計案例分享解析，馬達故障分析、以及開發過程常會用到的小工具。 ▌系統篇 ★【系統知識】：實務解析馬達控制所需要知道的 FOC、SVPWM、PID 關鍵知識與波形觀察技巧，以及 MOSFET、Rshunt 等相關零組件的挑選，規格書中 SOA 的解讀，電路板 Layout 重點。 ★【附錄】：包含用照片分享 12 個案例故事、CORDIC 計算方法與應用、故障原因解析、FOC 公式總整理、以及參考文獻，都是不可不翻閱的精彩內容。 寫馬達控制程式沒有碰到任何困難是不可能的。我們常會遇到類似的狀況，無刷馬達轉了 5 秒後停止？對了一半？！其實馬達只要不正常停止，就表示程式的內容有欠周詳。明明看到馬達在轉了，可是我們沒有叫它停，它卻自己就停了！這一定是哪一個突發的錯誤發生，如何做故障分析呢？這都是在考驗你的耐心和分析能力。經驗告訴我們稍作分析就大約可以知道方向，可是如果你還沒有這方面的相關經驗時，本書應該就是指引你方向的明燈，我們會告訴你大概的方向和方法，最後解決的正式方法還是要靠你自己去發掘的。 如果一本書 100% 只寫對的部分，只寫過去成功的歷史，這對工程師或讀者反而是一種另類的工程傷害，因為你少了提醒，你少了失敗的說明，你也少了告訴別人做錯了接下來該怎麼做。所以，在書中我們會不吝惜公開我們失誤的地方，我們失敗的照片，失敗了如何重來的方法和步驟。我們希望看書的人站在我們肩膀上繼續前進，你一定要比我們強，這才是我們要的目的。本書特色: 從實務淬鍊的馬達控制精髓 The Essence of Motor Control Refined Through Practice ．全書分為硬體整合篇、知識篇、系統篇三冊不分售 ．硬體整合篇涵蓋 STM32G431 軟硬體整合與馬達驅動器的使用與認識 ．知識篇涵蓋 MCU 周邊功能與馬達驅動設計案例 ．系統篇涵蓋 FOC、SVPWM、PID 關鍵理論以及零件挑選、電路板 Layout ．附錄還有 CORDIC 與馬達驅動故障解析 ▌硬體整合篇 ．STM32 MCU 的認識與使用 ．Motor Profiler 與 Workbench 進階 ．STM32 馬達程式範例 ．STM32G431 MCU 控制板的使用與電路 ．高 低壓馬達驅動器的使用 ．GaN 馬達驅動器的使用 ．無刷壓縮機的驅動與冷媒知識 ▌知識篇 ．VR 與 ADC 的使用 ．串列通訊的認識與使用 ．外部中斷 EXTI 的使用 ．DAC 的使用與除錯 ．無感測馬達、霍爾感測馬達的驅動 ．帶 Encoder 的有感馬達驅動 ．無刷馬達設計案例解析 ．馬達故障分析與 AI 預測 ．馬達開發的小工具與相關儀器設備 ▌系統篇 ．驅動器的波形觀察 ．STM 系統程式與函式說明 ．PWM 信號分析 ．細說 FOC 與 SVPWM ．PID 的實務和理論 ．零件選用與 LAYOUT 佈局 ．馬達實務案例故事分享 ．CORDIC 的認識與使用 ．各種故障解析 ．FOC 重要公式整理與參考文獻

產品目錄

產品目錄 目錄: ▌硬體整合篇第 1 章 STM32 MCU 的認識與使用1-1 STM32G431 的腳位認識1-2 STM32G431 的功能設定1-3 STM32G431 腳位功能整理1-4 STM32G431 基本電路1-5 STM32G431 驅動應用電路第 2 章 進階 Motor Profiler 與 Workbench2-1 無刷馬達 FOC 開發環境分析2-2 Motor Profiler 進階2-3 Motor Workbench 進階2-4 真的，FOC 壞透了 !第 3 章 STM32 馬達程式範例3-1 基本應用 I：時間延遲3-2 基本應用 II：七段顯示器的加入3-3 基本應用 III：顯示馬達轉速和狀態值3-4 基本應用 IV：DIPSW 設定多段馬達轉速3-5 進階運用： 數位濾波第 4 章 CS-G431 MCU 的使用4-1 STM NUCLEO-G431RB 的認識4-2 CS-G431 MCU 的導入4-3 CS-G431 MCU 板的基本操作步驟第 5 章 CS-G431 電路說明5-1 CS-G431 電路解說5-2 34Pin 接頭信號說明5-3 CS-G431 MCU IO 規劃表5-4 CS-G431 MCU 線路圖第 6 章 CS-2410 操作說明6-1 CS-2410 驅動器的用途6-2 CS-2410 的規格6-3 CS-2410 硬體功能檢查步驟6-4 CS-2410 實體操作6-5 驅動器上 MOSFET 損壞的檢查方法第 7 章 CS-2410 驅動器電路說明7-1 CS-2410 驅動器的外觀7-2 CS-2410 驅動器的功能7-2 低壓穩壓部分7-3 Rshunt 電流放大部分7-4 Gate Driver 閘驅動與準位提升部分7-5 MOSFET 大電流驅動部分第 8 章 GaN 馬達驅動器8-1 GaN 低壓馬達驅動器8-2 GaN 馬達驅動器的安裝8-3 GaN 馬達驅動器基本測試8-4 GaN 馬達驅動器的 deadtime 觀察8-5 GaN 馬達驅動器的溫升觀察8-6 高壓的 GaN 馬達驅動器第 9 章 HV6822 高壓驅動器的測試與使用9-1 高壓操作特別注意事項9-2 HV6822 電路分析9-3 高壓驅動要準備的工具9-4 HV6822 通高壓電前的檢查9-5 IPM6822 的檢測9-6 Jumper 的使用9-7 增加測試點 TP 的焊接9-8 HV6822 導熱膠與散熱片的安裝9-9 連接 MCU 和馬達輸出 UVW、Hall 信號線9-10 重要 LED 燈的狀態觀察9-11 Download 下載程式9-12 HV6822 的低壓 24V 測試9-13 HV6822 低壓 48V 測試9-14 HV6822 高壓 155V 測試9-15 HV6822 高壓 310V 測試第 10 章 無刷壓縮機的驅動10-1 冷凍空調原理10-2 認識無刷壓縮機10-3 無刷壓縮機的驅動器設計10-4 冷凍空調的基本控制10-5 控制波形觀察10-6 冷凍空調常見的工具10-7 冷凍空調的現象觀察第 11 章 驅動板的電路圖整理11-1 CS-G431 MCU 電路圖及零件位置圖11-2 CS-2410 馬達驅動板電路圖及零件位置圖11-3 CS-G431A MCU 板零件位置圖11-4 CS-2412A 馬達驅動板電路圖及零件位置圖11-5 HV-6822 馬達驅動板電路圖及零件位置圖11-6 LV-GaN-RT10002 馬達驅動板電路圖及零件位置圖▌知識篇第 12 章 VR 與 ADC 的使用12-1 CubeMX 的設定12-2 CubeIDE 的程式修改12-3 AD 轉換與 chipware_RCM 內容12-4 溫度量測的寫法第 13 章 串列通訊的認識與使用13-1 USART 和 UART 的分別13-2 Workbench 的串列功能設定13-3 CubeIDE 串列程式解說13-4 Workbench 連線觀察13-5 通訊命令小整理13-6 增加 UART 新功能的示範第 14 章 外部中斷 EXTI 的使用14-1 馬達啟動鍵的動作探討14-2 外部中斷的加入14-3 外部中斷的波形觀察第 15 章 DAC 的使用與除錯15-1 DAC 的設定15-2 開發常見的除錯方式15-3 Workbench 中的 DAC 除錯功能15-4 DAC 的設定與信號觀察第 16 章 無感測馬達驅動16-1 無感測馬達的啟動步驟16-2 無感測馬達啟動過程解說16-3 無感測驅動程式的調整與修正16-4 無感測鼓風機16-5 無感測無人機馬達驅動16-6 冷氣空調專用的無感測熱排風機16-7 無感測的冷媒壓縮機驅動第 17 章 霍爾感測馬達的驅動17-1 HALL 感測元件的認識17-2 無刷馬達與 HALL 感測元件17-3 配置 HALL 感測元件17-4 建立專案並產生程式碼17-5 編譯程式並下載到驅動器17-6 驗證鼓風機的動作17-7 由程式去調整鼓風機的運轉17-8 HALL 感測元件在 Workbench 中的定義17-9 HALL 安裝位置觀摩17-10 轉子磁力對 HALL 的影響17-11 常見問題與解決方法17-12 HALL 驅動總結第 18 章 有感驅動 Encoder 篇18-1 光學 Encoder 編碼器18-2 配備 Encoder 的馬達18-3 增量型 Encoder 的硬體規劃18-4 增量型 Encoder 的信號觀察18-5 Workbench 的設定18-6 速度控制程式例與位置控制例18-7 Encoder 的新趨勢18-8 磁感應 Encoder 應用實例第 19 章 無刷馬達設計案例解析19-1 大樓專用無刷排風扇19-2 台灣高鐵的底盤檢修車19-3 電動卡丁車19-4 可樂罐壓縮機的開發第 20 章 馬達故障分析與 AI 預測20-1 無刷馬達的故障總整理20-2 電氣參數的監測20-3 轉速與扭矩監測20-4 溫度監測20-5 振動與噪音分析20-6 預測性維護技術（AI & 機器學習）第 21 章 馬達驅動器的開發歷程21-1 HV GaN 的使用21-2 HV GaN 電路確定21-3 PCB Layout 重點21-4 HV GaN 電路板測試21-5 HV GaN 馬達驅動器的溫升測試第 22 章 馬達開發的小工具介紹22-1 FLASH 下載轉換接頭22-2 USB 隔離器22-3 差動隔離測棒22-4 VI 監視顯示器22-5 磁力偵測片22-6 三相 PWM RC 過濾器22-7 三相 PWM DA 波形觀察器22-8 隔離變壓器22-9 七段顯示器第 23 章 馬達開發相關的儀器設備23-1 示波器的選擇與使用23-2 差動隔離測棒的使用23-3 驅動器功率的觀測：三相功率計23-4 簡易動力計的解說▌系統篇第 24 章 驅動器的波形觀察24-1 量測前的提醒24-2 驅動器三相 UVW 輸出點的觀察24-3 相電流信號的觀察24-4 HALL 信號的觀測24-5 Rshunt 電流放大信號 Iu,Iv,Iw 觀察24-6 六個 PWM 信號和 deadtime 的時間觀察24-7 Gate Driver 上臂電容充電觀察24-8 FOC 執行時間的觀看24-9 UVW 三相輸出信號的觀察第 25 章 STM 系統程式與函式說明25-1 STM 增加一個輸出點的示範25-2 系統的運作與 State Machine25-3 API 函式說明25-4 CubeIDE 基本應用25-5 Workbench 馬達設定值的追蹤第 26 章 PWM 信號分析26-1 PWM Duty 與電壓的關係26-2 馬達線圈與六臂的關係26-3 PWM 的頻率26-4 PWM 中的 deadtime26-5 PWM 的波形置中26-6 PWM 的有效狀態26-7 PWM 的波形觀察26-8 Workbench 中 PWM 的設定26-9 CubeMX 中 PWM 的設定26-10 CubeIDE 中 PWM 的設定第 27 章 細說 FOC 與 SVPWM27-1 FOC 控制方塊27-2 FOC 控制的座標軸轉換27-3 馬達 FOC 相關公式整理27-4 馬達控制最重要的公式27-5 認識 SVPWM27-6 SPWM 與 SVPWM 的比較27-7 SVPWM 波形觀察27-8 SVPWM 的程式27-9 FOC 理論與 SVPWM 參考資料第 28 章 PID 的實務和理論28-1 為什麼需要 PID？28-2 PID 控制的三個部分28-3 PID 控制程式實例28-4 PID 常數是如何決定的28-5 PI 值與馬達的關係28-6 PID 的深度解說第 29 章 零件選用與 LAYOUT 佈局29-1 MOSFET 功率晶體29-2 Gate Driver29-3 IPM 整合功率模組29-4 Rshunt 電流偵測用電阻29-5 零件佈局與 PCB LAYOUT附錄 A 一張照片 一個故事A-1 無刷馬達吊車A-2 無刷馬達隧道風扇A-3 無刷馬達大吊扇A-4 熱泵用熱排風扇A-5 無刷馬達割草機A-6 電動機車用無刷馬達A-7 PMSM 變頻壓縮機A-8 無刷馬達水車A-9 無刷馬達吸塵器A-10 冷氣室外機熱排風扇A-11 無刷鼓風機A-12 學習路上的無線對講機附錄 B CORDIC 的認識與使用B-1 CORDIC 的計算方法推導B-2 CORDIC 的由來（歷史條件與背景）B-3 CORDIC 的運作原理B-4 CORDIC 在馬達應用上所扮演的角色B-5 CORDIC 的程式應用B-6 結語附錄 C 故障解析C-1 驅動器不動作的檢查步驟C-2 軟體下載後不動作的檢查步驟C-3 長時間工作後失效的檢查步驟C-4 如何確認程式碼是 100% 測試過附錄 D FOC 重要公式整理附錄 E 參考文獻附錄 F 馬達驅動套件說明

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最佳賣點

最佳賣點 : 從實務淬鍊的馬達控制精髓