FOC基础源码分析

Mon, 21 Nov 2022 08:05:05 +0000

以基于STM32F103的FOC源码为例分析；

保存电机参数

采用宏定义开关来决定是否要进行参数校准；

//1 已校准
//0 未校准
#define IS_ALIGN 0

//参数数据结构体
struct ALIGN_DATA
{
    long direction;
    int pole;
    float zero_angle;
} DATA_ALIGN;

//根据宏定义判断是否要更新FLASH中存储的参数
#if IS_ALIGN
    Internal_ReadFlash(ALIGN_ANGLE_ADDR, (uint32_t *)&DATA_ALIGN, 3);//读取内部FLASH中的参数
    sensor_direction = DATA_ALIGN.direction;    //方向
    pole_pairs = DATA_ALIGN.pole;               //极对数
    zero_electric_angle = DATA_ALIGN.zero_angle;//零点角度
#else
    //
    //此处略去参数识别代码
    //
    DATA_ALIGN.direction = sensor_direction;    //方向
    DATA_ALIGN.pole = pole_pairs;               //极对数
    DATA_ALIGN.zero_angle = zero_electric_angle;//零点角度
    Internal_WriteFlash(ALIGN_ANGLE_ADDR, (uint32_t *)&DATA_ALIGN, 3);//将参数写入单片机内部FLASH中

通过UART通信控制电机

/**
 * @brief 简易串口命令接收，需在while循环里重复调用该函数
 * @return 无
 */
void commander_run(void)
{
    if ((USART_RX_STA & 0x8000) != 0)
    {
        switch (USART_RX_BUF[0])
        {
        case 'H':
            printf("Hello World!\r\n");
            break;
        case 'T': // T6.28
            target = atof((const char *)(USART_RX_BUF + 1));
            printf("RX=%.4f\r\n", target);
            break;
        case 'D': // D
            M1_Disable;
            printf("OK!\r\n");
            break;
        case 'E': // E
            M1_Enable;
            printf("OK!\r\n");
            break;
        }
        USART_RX_STA = 0;
    }
}

#define USART_REC_LEN 256
unsigned char USART_RX_BUF[USART_REC_LEN]; //接收缓冲，usart.h中定义长度
//接收状态
// bit15  接收完成标志
// bit14  接收到0x0D
// bit13~0  接收的字节数
unsigned short USART_RX_STA = 0; //接收状态标志
//发送的命令必须以"\r\n"作为结尾，以标志命令的结束
void USART1_IRQHandler(void) //串口1中断程序
{
    unsigned char Res;
    if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET) //
    {
        Res = USART_ReceiveData(USART1); //读取接收到的字节
        if ((USART_RX_STA & 0x8000) == 0) //接收未完成
        {
            if (USART_RX_STA & 0x4000) //接收到了0x0d
            {
                if (Res != 0x0a)
                {
                    USART_RX_STA = 0; //接收错误，重新开始
                }
                else
                {
                    USART_RX_STA |= 0x8000;                     //接收完成
                    USART_RX_BUF[USART_RX_STA & 0X3FFF] = '\0'; //最后一个字节放'0’，方便判断
                }
            }
            else //还没收到0x0D
            {
                if (Res == 0x0d)
                {
                    USART_RX_STA |= 0x4000;
                }
                else
                {
                    USART_RX_BUF[USART_RX_STA & 0X3FFF] = Res;
                    USART_RX_STA++;
                    if (USART_RX_STA > (USART_REC_LEN - 1))
                    {
                        USART_RX_STA = 0; //接收错误，重新开始
                    }
                }
            }
        }
    }
}

FOC项目记录

Thu, 29 Sep 2022 03:35:34 +0000

大四应该没多少事情了，想继续做一下FOC相关的；

开发过程(持续更新)：

2022年9月29日：

中间好久没有更新，是这几天比较忙，没有时间写；

算下来，FOC的板子做了三个大的版本，五个比较小的版本，可以说是一次次的迭代更新；

主控供电方案驱动模块是否有电流采样通信方式

FOC-V1 STM32F103C6T6 AMS1117-3.3V DRV8313 否 UART

FOC-V2 STM32F103C6T6 AMS1117-3.3V DRV8313 否 UART

FOC-V3 STM32F103C6T6 AMS1117-3.3V MP6540 是 UART

FOC-V4 AT32F403ACGU7 AMS1117-5V & AMS117-3.3V DRV8313 否 UART

FOC-V5 STM32F405RGT6 L7805 & AMS1117-3.3V BTN7960B 是 UART/CAN

代码自己也加入了很多功能，电流环还没有做出来，后边再继续努力做，加油！

板子PCB：

版本图片

FOC-V1

FOC-V2

FOC-V3

FOC-V4

FOC-V5

2022年9月12日：

中间好久不更新，这些天对FOC项目做了更多的测试，还有做了一些应用，例如倒立摆，平衡车等等；

想要加上电流环，刚开始自然的想法是，用合金采样电阻加电流放大器加stm32的AD，这个外围电路比较麻烦，成本也很高；

昨天查找资料发现了一个芯片：MP6540，三相电机驱动芯片，且内部集成了电流检测，只需要用32的AD去读就可以了，今上午画了一个测试板，已经发去打样了，希望能正常工作；

等板子回来了，我测试一下，在说要不要改用这个芯片；

2022年9月3日：

修改的板子今天已经到了，焊接好了，也测试了，很完美，发热没那么严重了；

这次使用的LDO是AMS1117(SOT-89封装)，它的输入最高电压是18V，完全够用了，发热虽然还是很大，但封装也更大了，所以还是可以接受的；

AMS1117数据手册说明的的输入电压限制

在测试过程中，长时间运转未出现任何问题，闭环控制，开环控制都可以很好运转；

后续就是开始做平衡车，调参数；

2022年8月22日：

今天又查看了一下RT9013-33GB的数据手册，发现电压最大为5.5V，看来是要换供电部分的电路了；

输入电压限制输出电流限制

FOC on Rancho's Notes