Векторное управление BLDC
Делаю контроллер бесколлекторных двигателей, в свободное время. Достиг некоторых результатов за 4 года. Приму критику, помощь.
Сейчас есть третья ревизия прототипа, который пока собран в одном экземпляре. Приведу характеристики, великоват и тяжеловат, но меньше не получается.
Размеры: 90мм x 40мм x 15мм
Вес: 50г
Питание: от 5в до 42в (компоненты держат 60в)
Ток: до 50А (фазный), нагрев при этом до ~75 C
ШИМ: до 80кГц (работаю на 60кГц)
Интерфейсы: USART, CAN (нет поддержки в коде)
Датчики: Холл, энкодер (нет поддержки в коде)
Сейчас поддерживается только бездатчиковый векторный режим. Обратная связь по измерениям двух датчиков тока.
При работе на достаточно скорости, на простую нагрузку (винт) в большинстве случаев все отлично. Сложности вызывает работа на низкой скорости, в режиме управления положением (серво), либо на больших токах вгоняющих железо статора слишком глубоко в насыщение.
На низкой скорости используется инжекция высокой частоты (HFI), по отклику определяется положение ротора, даже если он неподвижен. Но это требует особого качества от мотора, зависимости индуктивности от положения. Все имеющиеся у меня аутраннеры им обладают, один инраннер нет.
Есть несколько контуров управления. Можно контролировать, ток, скорость, абсолютное положение (с учетом полных оборотов), мощность. Задавать предельные значения этих параметров. Управление положением (режим серво) пока экспериментальное, работает не слишком надежно.
Для меня пока вопрос каким параметром ВМГ лучше управлять, при винтах с неизменяемым шагом. Хороший отклик с регенерацией на торможении получается при управлении скоростью, но между скоростью и создаваемой тягой слишком сложные зависимости.
Параметры двигателя определяются автоматически, после подключения двигателя надо однократно запустить процедуру идентификации, и записать параметры во флеш. Настраивается все через командный интерфейс, по USART.
Все исходники (код, схемы, платы) открыты, и доступны по ссылке.
Пока продолжаю вести доработки в части управления и оценки параметров, к интерфейсам и прочей более программерской части не тороплюсь переходить.
Спасибо.
Интересные разработки. Впечатлил режим серво. Насколько точно определяет положение? Интересно будет использовать в системе навигации для наземного транспорта.
А можно нубский вопрос - что даёт векторный режим по сравнению с классическим? Выигрыш по потреблению, по скорости реакции?
Все слышали, что FOC это более высокий кпд и меньше акустического шума, но это зависит от многих деталей, и выигрыш обычно не слишком велик. Главная причина лишь в том, что мне векторное управление нравится больше, чем 6-ти шаговое. Измерять и контролировать ток в хорошем регуляторе надо, а значит нет причин не сделать векторное управление. В 6-ти шаговый метод я наверно не смог бы добавить HFI и определять положение при неподвижном роторе.
На низкой скорости (с HFI) оценка положения шумит с размахом ~5 электрических градусов. Если не нужен быстрый отклик, можно фильтровать. Нелинейности какие-то наверно есть в зависимости от двигателя, на фоне шума их не видно. Если надо еще и момент создавать одновременно с оценкой положения, то это может ухудшить точность. Здесь все определяется двигателем, плохо становится если заходить в область насыщения железа.
На высокой скорости шум меньше, но могут быть смещения из-за неточного знания параметров мотора, в итоге те же 5 градусов.
А можно я тоже задам нубский вопрос? Спасибо. А какое вообще отношение имеет векторное управление к коптерной тематике? Теперь по сути. Векторное управление хорошо в линейной механике, где входными данными определяется сколько должен сделать оборотов мотор и на какой скорости. Там заранее известно все: Обороты и момент мотора, направление и длительность работы с заданными оборотами и моментом. А что известно в коптере? А ничего… Откуда кто знает, когда и насколько нужно изменить обороты? Возможно, в самолетном разделе Ваши изыскания имели бы смысл, там все же сервы используются, в том числе и бесколлекторные, а в коптерах нечем управлять векторами…
более высокий кпд
Обусловлен, как раз, тем, что не нужно постоянно менять обороты и моменты. Сервомотор, “зная” где ему надо остановиться плавно разгоняется, держит “полку” в районе оптимального КПД и плавно тормозит. Из за того, что время ускорений разгона и торможения ничтожно мало по сравнению с “полкой”, принято считать, что серво почти всегда работает с оптимальным КПД…
Ну и, чисто по человечески…) Из трех абзацев Вашего последнего поста я понял только то, что это Вам нравится… Лично Вам…) Но Вы не сказали, зачем это мне и еще 99% моделистов. Что мы выиграем? Что сэкономим? Чем будет лучше? Да что там, эти 99% никогда таких аббревиатур не видели, а масса хороших пилотов не знает, что они управляют моделью 6-ти шаговым методом…)
Но Вы не сказали, зачем это мне и еще 99% моделистов. Что мы выиграем? Что сэкономим? Чем будет лучше?
многие из нас универсальны, занимаемся коптерами, но в поле тоже надо на чем то ездить, какой нибудь электрокар гольфмобиль или электроквадрацикл а там без высоковольтного регулятора никак.
в чем может быть выигрыш? сейчас как то странно сложился рынок регуляторов, достаточно неплохие регуляторы на 6 банок можно купить рублей за 400, а на 12 банок от 4000р
в случае если появится недорогой и подходящий под электротранспорт регуль - в выигрыше будут все (за исключением тех кто сейчас наживается на хайвольтаж регулях)
кстати вспомнил, коллеги собрали мультироторный аппарат с винтами изменяемого шага, там все моторы имеют постоянные обороты и контролируются от одного канала
все моторы имеют постоянные обороты
А там серво вообще не нужны, достаточно одной индексной метки, чтобы держать обороты при меняющейся нагрузке.
недорогой и подходящий под электротранспорт
Это пока фантастика…) Автомодельные сенсорники тоже стоят невнятных денег, как и их регули… Обратная связь не сделает регуль дешевле и легче… DJI пробовали…) Просто высоковольтные компоненты будут проще.
А какое вообще отношение имеет векторное управление к коптерной тематике?
Из трех абзацев Вашего последнего поста я понял только то, что это Вам нравится… Лично Вам…) Но Вы не сказали, зачем это мне и еще 99% моделистов. Что мы выиграем? Что сэкономим? Чем будет лучше?
Не знаю, что Вы выиграете, может быть у Вас есть какие-то свои идеи как и где это можно использовать. Для этого и написал, поделиться результатом, получить новую информацию, если будут заинтересованные, то сотрудничать. Например такой вариант использования, для тестов новых или собственных моторов. Посмотреть ток потребления, скорость, измерять Kv, и другие параметры.
К коптерам векторное управление имеет слабое отношение. Да возможно стоило бы создать тему в другой ветке форума. Но все таки я планирую использовать свой контролер для коптеров, для этого и начал его делать.
в случае если появится недорогой и подходящий под электротранспорт регуль - в выигрыше будут все (за исключением тех кто сейчас наживается на хайвольтаж регулях)
VESC знаете?
VESC знаете?
теперь да, )
регуль для скейтбордистов. подумать страшно киловатт мощи на такое маленькое колесико
но ценник пока негуманный. сотка баксов.
если будут заинтересованные, то сотрудничать. Например такой вариант использования, для тестов новых или собственных моторов. Посмотреть ток потребления, скорость, измерять Kv, и другие параметры.
…Но все таки я планирую использовать свой контролер для коптеров, для этого и начал его делать.
Интерес есть. Только Сергей в чем-то прав. Интерес есть в чем-то промежуточном. То что есть на рынке не устраивает, но и контролер такого размера и веса можно (лучше) использовать для перевозки человека (что лучше реализовывать не сразу).
Я не 4 года тестирую, но то, что наработал подсказывает, что реги на рынке далеко не эффективны с точки зрения алгоритма. Зато у них есть плюс - они маленькие и легкие. Напрашивается совместить.
Сейчас появились новые реги на 32 бит. Из них тестил пока 1 (не понравился, не суть). Понравилась больше идея, что 32 битные мозги сейчас дешевые и доступные. И на них уже проще писать.
С параметрами реги для коптера тоже требует отработки.
К примеру. Легкий, холодный, эффективный это как бы само собой. А дальше.
Измерение тока само по себе малоинтересно (хотя как испытатель без измерений как говориться жить не могу), при дальнейшем использовании надо. Только не в ущерб нагреву, а то эти шунты вечно напрягают своей температурой.
Измерение оборотов сам ПК пока не интересует, но вот точное удержание оборотов необходимо (качество управления будет выше).
Быстрый разгон и снижение оборотов надо. А вот режим сервы нужен там где они используются (подвесы, трекеры и т.п.).
В общем интерес есть и можно обсуждать.
Интерес есть. Только Сергей в чем-то прав. Интерес есть в чем-то промежуточном. То что есть на рынке не устраивает, но и контролер такого размера и веса можно (лучше) использовать для перевозки человека (что лучше реализовывать не сразу).
Я не 4 года тестирую, но то, что наработал подсказывает, что реги на рынке далеко не эффективны с точки зрения алгоритма. Зато у них есть плюс - они маленькие и легкие. Напрашивается совместить.
Да, мне тоже не нравятся имеющиеся габариты и вес. Много внимания уделял трассировке силовой части, чтобы не было выбросов напряжения при переключении и оно происходило быстро. Получилось, но пострадали габариты. А вес на 19г состоит из трех LOW ESR конденсаторов, керамических по питанию 12 штук, они тоже весят хорошо. Моя оценка, можно получить вес ~20г.
Размеры уменьшить сложнее, делать “мусорную” трассировку когда все компоненты кладутся на минимальную площадь и все соединяется как-то, лишь бы соединилось в соответствии со схемой, не хотелось бы, но я к этому двигаюсь. Есть еще требования под автоматический монтаж, не делать переходных отверстий в площадках, что тоже не способствует малым габаритам. Соединить две платы можно без разъемов (вариант для отладки), высота будет меньше.
Измерение тока само по себе малоинтересно (хотя как испытатель без измерений как говориться жить не могу), при дальнейшем использовании надо. Только не в ущерб нагреву, а то эти шунты вечно напрягают своей температурой.
Плохо объяснил наверно, я использую другой метод управления. Измерение тока здесь необходимо, по токам оценивается положение ротора. Все три фазы всегда в работе, нет отключенной на которой измеряется ЭДС.
Нагрев сейчас больше на транзисторах, их сопротивление 3мОм, а шунтов 0.5мОм. Да и я промахнулся, преждевременно сказав, что контроллер выдерживает 50А нагреваясь до 75С. Если подержать такой ток подольше, то может разогреться и до дыма. Безопасно лишь на несколько секунд. А постоянный ток не больше 30А. Можно попробовать подобрать другие транзисторы, если 60в не нужно.
Измерение оборотов сам ПК пока не интересует, но вот точное удержание оборотов необходимо (качество управления будет выше).
Быстрый разгон и снижение оборотов надо. А вот режим сервы нужен там где они используются (подвесы, трекеры и т.п.).
В общем интерес есть и можно обсуждать.
А что дает удержание оборотов? Для управления удобнее оперировать тягой, а она от оборотов зависит сложно. Более простую связь с создаваемой силой тяги имеет потребляемая мощность, но только после переходного процесса уже на постоянных оборотах. Думаю над комбинированным вариантом, если бы не момент инерции, то подавая требуемую мощность получали бы соответствующие обороты без длительного переходного процесса. А дальше выправить, линеаризовать характеристику и управлять слой тяги. С управлением оборотами получаем постоянное переливание электрической энергии в механическую и обратно, чем больше момент инерции тем больше энергии преобразуется на резких разгонах и торможении. Но даже на постоянных оборотах, в зависимости от скорости потока в котором находится винт получаем разную тягу. Разве нет?
Наверно стоит сделать замеры и показать результаты с графиками. Какой получается отклик, и точность удержания.
А вес на 19г состоит из трех LOW ESR конденсаторов, керамических по питанию 12 штук, они тоже весят хорошо.
В современных мелких регах ЕСР вообще не ставят, но из-за этого они выбрасывают бешенный шум в линию питания, т.к. они пытаются его давить мелкой керамикой. Хотя при этом им зачастую достаточно поставить 1 на 220 мкф и проблема решена.
Размеры уменьшить сложнее, делать “мусорную” трассировку когда все компоненты кладутся на минимальную площадь
В мелких размерах получается все же есть плюс. Мелкий размер, короткие дорожки, меньше потери, меньше всплески или их проще подавить. Отсюда 1 кондера и хватает за глаза.
Плохо объяснил наверно, я использую другой метод управления.
Я это понял. Но
Нагрев сейчас больше на транзисторах, их сопротивление 3мОм, а шунтов 0.5мОм.
На тестах шунтованных хорошо видно, что сам шунт греется не меньше ключей. Смотрел тепловизором, у меня есть возможность по работе. Поэтому к таким идеям отношусь осторожно. Как вариант не против еще, если шунт с мизерным сопротивлением (так чтоб почти не было падения и соответственно нагрева), а измерение делается через усилитель.
А что дает удержание оборотов? Для управления удобнее оперировать тягой, а она от оборотов зависит сложно.
Да, конечно, конечная цель удержание тяги. Сколько делал тестов винтов, регов, моторов всегда бесило, что невозможно четко измерить все показатели начиная с тяги. Все постоянно плывет (непредсказуемо качается), замер можно сделать только на стенде с автоматической записью по команде компа, а в ручную можно говорить только о каком-то диапазоне. И нынешние реги пытаются довольно криво отследить только обороты, но так как они их измерить не могут, то и удержать не могут.
Вообще как проф испытатель моторов могу ответственно заявить, что тяга, обороты, потребляемая мощность это все взаимосвязано. И изменение одного параметра тут же ведет к изменению другого. И на тестах это наблюдается постоянно.
Да, можно контролировать потребляемую мощность, но также и обороты. И тут надо смотреть где можно достичь большую точность (меньшую погрешность) и меньшие затраты на измерение.
Честно, идея мощности мне не нравится, пока вижу только минусы. Меньшая точность, инертность.
Обороты можно контролировать не только в постоянном режиме, но и в переходном. Обороты можно контролировать даже на части оборота мотора. Всего-то надо 1 датчик и спец поверхность.
Наверно стоит сделать замеры и показать результаты с графиками. Какой получается отклик, и точность удержания.
Конечно неплохо глянуть.
Результаты обычных регов можно глянуть у меня в дневниках. А т.к. данные в экселе, то при интересе могу и растянуть отдельные участки.
На тестах шунтованных хорошо видно, что сам шунт греется не меньше ключей. Смотрел тепловизором, у меня есть возможность по работе. Поэтому к таким идеям отношусь осторожно. Как вариант не против еще, если шунт с мизерным сопротивлением (так чтоб почти не было падения и соответственно нагрева), а измерение делается через усилитель.
Плохо становится на больших токах, там уже вместо шунтов надо датчики на эффекте Холла использовать. А до 50А шунты нормально живут, и точность у них выше и надежность, чем у Холлов, внешние поля не чувствуют, ноль дрейфует минимально. Да, надо ставить минимального сопротивления и усиливать.
Обороты можно контролировать не только в постоянном режиме, но и в переходном. Обороты можно контролировать даже на части оборота мотора. Всего-то надо 1 датчик и спец поверхность.
Так интерес в том, чтобы без датчиков, регулятор же знает положение, он должен его знать чтобы управлять. Значит и скорость может оценить, хуже чем отдельный датчик скорости, но может.
Конечно неплохо глянуть.
Попробовал, взял Multistar 4822-570 и мягкий проп 12x4.5, источник 8S. Пришлось повозится с настройкой коэффициентов, мотор оказался капризным, началась пульсация, вибрация. Ну настроил, дальше задача подняв ток до 50А сделать рывок с 700 rpm до 5000 rpm и обратно. Контур скорости пока очень простой, пропорциональный регулятор, поэтому до 5000 не дотянул, проседает под нагрузкой. На графике ток показан красным (значение в 2 раза больше, подписано неверно), скорость зеленым, мощность синим, время в миллисекундах. Забавно, что на графике почти нет броска мощности в отрицательную сторону при торможении, а с меньшим током он есть.
Спасибо за графики.
Так интерес в том, чтобы без датчиков, регулятор же знает положение, он должен его знать чтобы управлять.
Тут почитал про векторное управление, то если совсем без датчиков это как раз и есть без датчиковое векторное управление БЛДС, которое все и применяют в коптерах. Упрощенно разница в отсутствии датчиков тока и ДПР.
Меня, если честно, интересуют более совершенные реги. Ну про постоянство тяги уже озвучил. Плюс есть подозрение, что обычный ШИМ бездарно расходует энергию. И надеюсь найти с кем можно сделать эксперименты по тестам с синусоидой или что-то подобным.
Значит и скорость может оценить, хуже чем отдельный датчик скорости, но может.
Да, интересно в примитиве. Пока были простые ПК с низкими по точности гирами это все проходило. Да и сейчас это не важно пожалуй только для “вертушек”, которые ни секунды не стоят на месте. А для тех кому надо удерживать позицию с высокой точностью раньше выходили за счет ПИД (как раз удобно, что использует болтанку), но уже начали подходить к тому, что скоро потребуется большая точность. И вот тогда болтанка в тяге станет критичной.
скорость зеленым
Скорость, я так понимаю, снималась с внутренних ресурсов (не внешний датчик). На моих тестах время примерно тоже - 0,1 сек на основное изменение и 0,1 сек на установку (правда на установку у Вас чуть меньше, но не суть). И это с легким для мотора винтом (с тяжелыми винтами будет медленнее).
Попробовал, взял Multistar 4822-570 и мягкий проп 12x4.5, источник 8S.
У меня в тестах Мультистар 4112-485, 6S, правда винт самодельный 4л 10.
На графике ток показан красным, скорость зеленым, мощность синим, время в миллисекундах.
Надо тоже когда-то собраться и сделать запись тока и напряжения.
Забавно, что на графике почти нет броска мощности в отрицательную сторону при торможении, а с меньшим током он есть.
Вот здесь не совсем понял как измерялось и как такое возможно (бросок в отрицательную сторону без соответствующего графика тока).
И ток в минус и мощность в плюс - это отдача тока или все таки потребление?
Вот здесь не совсем понял как измерялось и как такое возможно (бросок в отрицательную сторону без соответствующего графика тока). И ток в минус и мощность в плюс - это отдача тока или все таки потребление?
Все параметры это внутренний пересчет измерений тока с шунтов. Ток здесь в подвижной системе координат, виртуальный, по величине соответствует амплитуде тока в обмотках мотора. Показанный красным это ток который создает вращающий момент, от знака зависит разгоняемся или тормозим. Ну еще с учетом знака скорости, но я реверс не делал. Мощность рассчитывается потребляемая, если она отрицательная то регулятор отдает ток в батарею. Но вот оказалось, что если тормозить быстро то возврата энергии в батарею почти нет. Видимо регенерация компенсируется большими потерями на сопротивлении обмоток. На картинке вариант с ограничением тока до 30А, там есть регенерация в пике около ~100Вт.
По хорошему надо бы делать еще и внешние замеры потребляемого тока, расчетное значение может быть с неожиданной погрешностью. А вот токам и скорости не доверять причин нет.
Меня, если честно, интересуют более совершенные реги. Ну про постоянство тяги уже озвучил. Плюс есть подозрение, что обычный ШИМ бездарно расходует энергию. И надеюсь найти с кем можно сделать эксперименты по тестам с синусоидой или что-то подобным.
Векторное управление и дает синусоидальные токи в обмотках. Обычные ESC не векторные, их метод управления называется 6-ти шаговый. А ШИМ в обоих случаях одинаковый, только скважность задается по разному. В большинстве источников считается, что BLDC надо управлять 6-ти шаговым методом, а векторное управление оно для PMSM, это такие же синхронные моторы с магнитами только имеющие строго синусоидальную ЭДС, конструкция статора может напоминать асинхронники, скосы и сложная намотка, на роторе железо может присутствовать. Но как мне кажется, сейчас все начало перемешиваться, и векторное управление применяют к чему попадется, чаще в транспорте.
скорости не доверять причин нет.
Ко времени у меня сомнений не возникло (на первый взгляд), остальное … Вы сами описали.
Как все таки насчет синуса?.
Сейчас еще раз глянул петлю гистерезиса, с ее точки зрения управление мотора просто бездарное.
Векторное управление и дает синусоидальные токи в обмотках. Обычные ESC не векторные, их метод управления называется 6-ти шаговый. А ШИМ в обоих случаях одинаковый, только скважность задается по разному.
Для понимания тогда неплохо глянуть осциллограммы сигнала для обмотки. По этим то уже все понятно.
Сейчас еще раз глянул петлю гистерезиса, с ее точки зрения управление мотора просто бездарное.
В любом случае статор надо перемагничивать постоянно, одной и той же величиной тока. Делать это плавно по синусу или 6-тью шагами на оборот, разница не катастрофична, и она как мне кажется будет больше связана с вихревыми потерями а не с гистерезисом.
Для понимания тогда неплохо глянуть осциллограммы сигнала для обмотки. По этим то уже все понятно.
Осциллограммы чего, тока или напряжения? В напряжение будет виден ШИМ, а в токе синус.
В любом случае статор надо перемагничивать постоянно, одной и той же величиной тока. Делать это плавно по синусу или 6-тью шагами на оборот, разница не катастрофична, и она как мне кажется будет больше связана с вихревыми потерями а не с гистерезисом.
Вихревые токи снижаются разделением статора на изолированные пластины.
После этого самые большие потери остаются на перемагничивание и этим можно и надо управлять с помощью ШИМ (что сейчас не делается).
Дальше вспоминаем, что дело имеем с вектором (и не важно как это называется). Т.е. нам надо магнит притянуть (толкнуть) издалека. Для этого надо создать вектор как можно быстрее и как можно сильнее. Т.е. намагнитить железо настолько быстро насколько оно сможет само, а не пытаться это делать медленно. Мало того (и тут можно глянуть на петлю) если перемагничивать из максимальной точки, то у нас уйдет грубо говоря в 2 раза больше времени и в 2 раза больше энергии, чем если это делать из средней точки. А чтобы железо попало в среднюю точку его хотя бы надо перестать намагничивать и делать это заранее, т.е. использовать заднюю часть синуса. И разница будет тем заметнее, чем больше токи.
Т.е. напрашивается не совсем синус и не совсем прямоугольник, а производная из них двоих.
Осциллограммы чего, тока или напряжения? В напряжение будет виден ШИМ, а в токе синус.
Мне это нужно для понимания векторно-токового управления. А так не совсем понимаю разницу от векторно-бездатчикового управления. Может в нем и впрямь есть скрытые преимущества. Только нужны напряжение и ток по всем 3-м фазам.
Мне это нужно для понимания векторно-токового управления. А так не совсем понимаю разницу от векторно-бездатчикового управления.
Судя по всему, в контексте данной темы векторно-токовое и векторно-бездатчиковое управление - это одно и тоже. Можно погуглить что это такое. Теория там весьма развитая, в отличие от бездатчикового шестишагового управления, как в обычных модельных регулях.
векторно-токовое и векторно-бездатчиковое управление - это одно и тоже.
Ну Роман то начал про другое. Токовые датчики позволяют регулировать момент и сделать из мотора почти серву.
Это уже я пытаюсь понять как это можно полезно реализовать в нашем случае с ВМГ и понять в чем разница с точки зрения мотора.
Ну и заодно найти того кто возьмется реализовать другой ШИМ, который использует теорию петли гистерезиса.
Благодаря этой теме вспомнил про петлю и то, что было не понятно по параметрам рега стало ясно. В частности про тайминг, все думал как он работает с точки зрения мотора (все думал где в электромоторе опережение зажигания 😃). Получается все просто - это попытка предварительного перемагничивания железа, т.к. на это требуется время. Исходя из тайминга тоже получается, что железо в пустую до последнего намагничивается, а потом вяло намагничивается, вот и получается, что это надо делать заранее.
Ну Роман то начал про другое. Токовые датчики позволяют регулировать момент и сделать из мотора почти серву. Это уже я пытаюсь понять как это можно полезно реализовать в нашем случае с ВМГ и понять в чем разница с точки зрения мотора.
Для серво одних датчиков тока недостаточно. Вот здесь я недавно попытался рассказать про работу на низкой скорости, очень коротко.
we.easyelectronics.ru/…/ocenka-polozheniya-rotora-…
Мне это нужно для понимания векторно-токового управления. А так не совсем понимаю разницу от векторно-бездатчикового управления. Может в нем и впрямь есть скрытые преимущества. Только нужны напряжение и ток по всем 3-м фазам.
Векторное управление это работа с мгновенными значениями тока и напряжения в системе координат связанной с ротором. В классическом варианте там делают два ПИ регулятора тока, а положение ротора для пересчета систем координат берут с датчика. В бездатчиковом исключается датчик положения ротора, датчики тока остаются, а положение оценивается по сигналам тока и напряжения с помощью методов оценки состояния из теории управления.
Снять осциллограмму я могу, но сомневаюсь, что Вы найдете там что либо интересное. В напряжении виден ШИМ с плавно меняющейся скважностью, так что если взять среднее будет синус, сдвинутый на 120 градусов между фазами. Ток снять сложнее, будет нужен отдельный датчик, те что на плате сильно шумят в моменты переключения моста, с них нужно делать выборки синхронно с ШИМ, осциллографу это не объяснишь.
Ну и заодно найти того кто возьмется реализовать другой ШИМ, который использует теорию петли гистерезиса.
Вот от сюда и дальше я перестал понимать.