【原】SimpleFOC0-云台驱动，源码分析

首先我们驱动的是云台电机：

云台电机的主要好处是在低速和高扭矩运行时非常平稳。它们可以高质量的代替你的步进电机或者直流伺服电机来为你的机器人或者无刷电机应用实现实现更好的运动性能。

GM6020

大疆也是内置的FOC算法驱动

上面为了实现真正的的FOC驱动，使用了两个INA240的电流功放

板子的后面是触点开闭的设计

单板输出的信号引脚和驱动引脚

在程序里面的这个地方实现，这个是表层的封装

具体参数的意思

CPP中是实现，后面是电流环的默认设置（我是不是说错了？），电压的最大值，电压的限制，PWM频率

具体里面的变量其实还是在h中被定义，至于这个使能，其实是芯片的锅

这个是定义好的一些默认宏

上面的图，define是3PWM的控制方式，事实上PWM才是他们的root，是我这里呈现的

源码中的这个地方，代码的组织方式就说明了这点

BLDC，电流感应，FOC驱动，传感器和步进电机的原生接口将在这里被实现。

我们先拿一个BLDC看看，一开始是六步PWM的状态

看到没有，这个地方是虚函数

而这个就是后面具体控制方式里面的派生

3PWM，6PWM，步进

C++ override从字面意思上，是覆盖的意思，实际上在C++中它是覆盖了一个方法并且对其重写，从而达到不同的作用。override是C++11中的一个继承控制关键字。override确保在派生类中声明的重载函数跟基类的虚函数有相同的声明。

override明确地表示一个函数是对基类中一个虚函数的重载。更重要的是，它会检查基类虚函数和派生类中重载函数的签名不匹配问题。如果签名不匹配，编译器会发出错误信息。

override表示函数应当重写基类中的虚函数(用于派生类的虚函数中)。

在我们C++编程过程中，最熟悉的就是对接口方法的实现，在接口中一般只是对方法进行了声明，而我们在实现时，就需要实现接口声明的所有方法。还有一个典型应用就是在继承中也可能会在子类覆盖父类的方法。

一切都是为了复用，只是为了多用一次自己写的代码。

BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(PB6, PB7, PB8, PB5);

说了这么多，使用这样的语句就可以更改接线引脚。

最后一个是电压的ADC采集范围

'这个是连接电机的位置

接在ST芯片的位置

电源到12-24V

接编码器，我找不到映射了

最简单的编码器就是这样设置的

对引脚的起始驱动

其实对与电机来说有很多的驱动参数，但是最重要的就是极对数了

对于编码器来说

两个引脚和脉冲圈数

使用有中断功能的引脚来计数

在线和低测电流的检测

在初始化位置传感器、驱动器和电机之后，在运行FOC算法之前，需要校准电机和传感器。这个过程被称为 motor.initFOC(). 在这一步之后，将拥有一个能够正常工作的位置传感器以及配置好的电机，FOC算法就可以基于位置传感器的测量设定合适的电压。

在FOC算法的实时运行时，需要在Arduino loop()中添加函数 motor.loopFOC() 和 motor.move(target) 。

motor.loopFOC()

FOC 算法执行——应该尽可能快地被执行 ，频率> 1kHz。

motor.move(target)

位置控制例程——取决于motor.controller 参数。

#include <SimpleFOC.h>// 实例化电机// 实例化驱动器// 实例化传感器// 实例化电流检测void setup() {    // 初始化传感器  // 连接电机和传感器  // 初始化驱动器  // 连接电机和驱动器  // 初始化电流检测  // 连接电机和电流检测  // 配置电机  // 初始化电机  // 校准编码器，启用FOC  motor.initFOC();}
void loop() {  // FOC算法函数  motor.loopFOC();  // 速度控制环函数  // 设置目标速度或2rad/s  motor.move(2);}

大概就是这样的

位置控制：想让电机转多少度它就转多少度

速度控制：想让电机转多快它就转多快

力矩控制：想让电机出多少力它就出多少力

这三个是做电机控制的目标，对于最后一个来说就是

无刷直流电机一共有四种 FOC 调制方式：

Sinusoidal PWM 调制

Space Vector PWM 调制

Block commutation - 有利于电流控制应用

Trapesoidal 120Trapesoidal 150

上面这种的意思是梯形波

Sinusoidal PWM（SPWM）和 Space vector commutation（SVPWM）模式会产生正弦电流和平稳运行，但Block commutation执行速度更快，因此更适合于较高转速的情况。建

议用霍尔传感器来实现Trapesoidal 120，性能最好。

在许多方面来说，基于电流运行会比电压更好。因为无刷直流电机的力矩与电流而不是与电压成比例，特别是相同的电压值在不同的电机上会产生不同的电流（由于相电阻不同）。一旦设置了正确的相电阻后，用户就可以该无刷直流电机的电流限制，而不是电压限制。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/32834817

https://github.com/simplefoc/Arduino-SimpleFOCShield/releases

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_42542471/article/details/124659190

https://www.robomaster.com/zh-CN/products/components/general/gm6020#specs