新功能，新体验——STM32电机控制软件开发套件MCSDK 6.0

日常生活中，在电力系统中奔涌的电能，大约有50% 是被电机消耗掉的。而随着MCU算力的提升、功能的丰富，基于MCU的数字电机控制场景也越来越普遍。电机控制是工业应用的核心类别，种类繁多，需求各异，并且对工作温度，封装，通讯和控制都有较高要求。基于MCU的电机控制还是有门槛的。

STM32有完整的电机控制生态

ST以一套完整的生态系统方式向用户提供电机控制方案，不但包含相关的产品（MCU、功率器件）、评估的硬件开发套件、开发调试工具，还包括ST电机控制软件开发包，即 ST MCSDK。STM32电机控制生态系统主要包含以下几部分：

• X-CUBE-MCSDK
• ST-MC-SUITE
• 电机参数分析仪
• STM32 Cube生态系统
• STM32电机控制Wiki

ST MCSDK以 STM32CUBE的外部组件方式提供给用户。STM32Cube是一个集人机界面STM32CubeMX、STM32 MCU的外设库(STM32CubeXXX, XXX = F0,F1,…, H7, L0, L1, …, G0, G4, …, etc.) 和代码生成器三位一体的软件开发工具。

ST MCSDK包含三个部分: 三相永磁同步电动机的固件库，人机界面ST MCWorkbench，及由ST MC Workbench从后台调用的 STM32CubeMX。X-CUBE-MCSDK和X-CUBE-MCSDK-FUL包含三相永磁同步电动机的固件库、人机界面 STMC WB、电动机参数自动测定工具ST Motor Profiler 和与前面三个部分相应的文档。在使用这个SDK的时候，用户还需要在电脑上安装STM32CubeMX并下载对应STM32产品的外设库，以及相应的软件开发工具（代码编辑，编译-链接-优化工具等，比如IAR，KEIL等提供的IDE）。

STM32为电机控制打造了细分的MCU系列，支持多种电机，提供完整的设计资源，所有代码开放，PMSM (FOC), BLDC (6-Step), ACIM，可自动识别电机参数，进一步降低调试难度，运行工况实时监控，参数一手掌握，算法持续优化升级。

STM32的产品系列中，可用于电机控制的产品覆盖了8个系列，30多条产品线。主流系列有F0, F3，G0和G4；高性能系列有F2, F4, F7, H7；低功耗系列有L0，L1，L4等。这些产品包含专用于输出控制变频器所需要的三相PWM波形和过电流触发保护的高级定时器（TIM1,8,20等）、可以与输出PWM同步触发功能的ADC，ADC还具备模拟看门狗单元。为了进一步简化外围电路，F3/G4还集成了运算放大器和比较器。STM32电机控制解决方案适用于变频家电、工业变频器、电动自行车、电动工具、航模等各个需要电机控制的领域。

X-CUBE-MCSDK不断进化

自X-CUBE-MCSDK5.4.4以来，ST一直在不断对电机控制软件的功能和特性进行升级和更新，以满足电机控制市场的发展需求。让我们来看看X-CUBE-MCSDK的演进史。

从5.4.4到5.4.5，结束了对Web发布的各版本IAR EWARM 7.x的支持；新增了对STM32G4 Cut 2.2的支持；更新了Workbench，以适用于STM32CubeMx v6.0.1；新增了对新电源板的支持；修复了一些问题。

从5.4.5到5.4.6，增加了对STM32CubeMx版本6.2.0的支持；修复了一些问题。

从5.4.6到5.4.7，新增了对STM32CubeMx版本6.3.0的支持；修复了一些问题。

从5.4.7到5.4.8，新增了对STM32CubeMx版本6.4.0的支持；修复了一些问题。

从5.4.6开始，X-CUBE-MCSDK开始向5.Y路线演进。

X-CUBE-MCSDK 5.Y引入了ST Motor Pilot版本，这是X-CUBE-MCSDK新的监控工具；从Workbench删除了旧的监控器；已实施全新的通信协议，并替代了旧版本。

对于PMSM/BLDC电机，X-CUBE-MCSDK 5.Y可支持：

• 非连续PWM（即两相调制）
• 可通过Workbench中的固件驱动管理/附加功能选项卡激活过调制
• 支持相移的单电阻
• Circle Limitation VD: Circle limitation算法的更好变体
• 新增了对STSPIN32G4器件的支持
• 新增了对新电路板的支持
• 新增了对EVALSTDRIVE101电源板的支持
• 新增了对STM32L452和STM32L476器件的HSI时钟源的支持
• 删除了对STM32F1器件的支持（相应地不再支持使用F1的PFC）
• 六步示例改进

对于异步电机，X-CUBE-MCSDK 5.Y可支持：

• 作为采用FOC无传感器和V/f（标量）模式的两个示例，支持ACIM电机
• 图形化PC工具随SDK一起提供，以帮助配置此示例：ACIM GUI
• 两个示例专为NUCLEO-G431RB + STEVAL-IHM023V3配置而设计
  
  

从5.Y.0到5.Y.1：修复了一些问题。

从5.Y.1到5.Y.2: 修复了一些问题，STM32CubeMX中的参数可见性，以使六步算法可配置。

从5.Y.2到5.Y.3：重新引入了在5.Y.2中消失的pdf文档；Motor Pilot改进。

从5.Y.3到5.Y.4：

• 重新设计和简化了电机运行的状态机
• 符合MISRAC2012规范
• 增加了CPU load测量机制
• 更改了一些示例文件的名称
• 在马达控制API中添加了浮点API
• 添加了得到辅助传感器的速度和位置反馈信息的API函数
• 删除了编码器对齐的API
• 添加了一个偏移量测量API程序及函数
• 对于使用霍尔传感器作为速度和位置反馈的配置，可以使能非静止启动功能

X-CUBE-MCSDK 6.0的新特性

最近，X-CUBE-MCSDK再次更新到SDK 6.0，主要特性包括：

• 全新的Workbench
• 6步换相现在可以在Workbench里进行配置
• 目前只支持单电机控制
• 当前版本只支持G0和G4, 后续版本会更新对其他MCU的支持
  
  

X-CUBE-MCSDK 6.0使用新GUI的全新电机控制工作平台，新的可定制辅助电机用于监控引擎状况，可监控电机运行可配置的电机操作平台，新的固件库，以及新的6步电机控制算法。从www.st.com下载并安装X- CUBE-MCSDK，通过可拆装的P-NUCLEO-IHM03开发板，设置硬件，不到2分钟就可以构建完整的项目并让电机旋转。

结语

步履不停，STM32电机控制软件开发套件MC SDK进化的脚步还在继续，今年第二季度，SDK6.1将面世，它将拥有新的FOC无传感器算法，3x MC-FOC(G4)，新的MC Profiler v2.0（MC FW内）。而SDK 6.x也将在稍晚时间推出。

---