1.【干货|开源MIT Min cheetah机械狗设计(十二)】电机控制器FOC算法剖析
2.FOC（电机矢量控制）的控控制“大地图”（算法架构）
3.FOC控制库MCSDK5.4.4梳理(1)——SVPWM
4.各种PID控制算法及C代码总结
5.st电机库5.0完全开源了。这对电机控制软件工程师有何影响?制源
6.无刷直流FOC中ABZ编码器校准（初始转子角的确定）

【干货|开源MIT Min cheetah机械狗设计(十二)】电机控制器FOC算法剖析

       电机控制器FOC算法详解

       在开源MIT Min cheetah机械狗设计系列的第十二部分，我们将深入探讨电机控制器的代码固件源码。核心部分包括四个关键环节：

编码器数据处理：滤波和偏差消除，控控制确保编码器数据的制源准确性和稳定性。

FOC算法：焦点（FOC）算法用于精确控制电机，代码安卓源码 jks通过Park和Clark变换，控控制结合PID控制，制源实现高效、代码精确的控控制电机驱动。

PID控制算法：基于位置和速度指令，制源进行实时电流调整。代码

系统通信：电机控制器接收和上传状态，控控制与SPIne固件通过特定命令和反馈进行交互。制源

       电机控制涉及逆变器、代码无刷电机、磁编码器等组件，核心算法通过将期望速度和转矩转换成电机能理解的控制信号，确保机械狗按照预期运行。

       编码器校准涉及相序判断和零位对齐，通过校正消除误差，确保位置信息的精确。编码器值误差消除则是通过滤波和线性化，将机械误差转换为可管理的电气误差。

       FOC算法部分，包括两相电流采样、外卖聚合配送源码DQ0变换、反变换，以及PID控制器的应用，保证了电机在各种条件下的稳定性能。整个控制流程在定时器驱动下运行，体现出了精细的算法设计与调试的重要性。

       后续章节将转向UPboard运动算法程序的解析，这个部分包含动力学模型、步态规划等复杂内容，将逐步揭示机械狗动力系统背后的精密构造。

FOC（电机矢量控制）的“大地图”（算法架构）

       一套专注于永磁同步电机(PMSM)和BLDC电机矢量控制的软件教程旨在帮助初学者深入了解FOC算法。教程不仅介绍了理论知识，还提供了一个模块化设计的驱控板方案，支持ABZ编码器、BLDC方波、霍尔FOC和无感FOC控制，适合不同电机类型和传感器配置。其核心目标是通过详细解释，让学习者形成类似游戏“大地图”的全局理解，提升电机控制技能，避免陷入大量无效学习资料的困扰。

       软件功能上，它通过RS与上位机通信，实时接收指令并反馈状态。设计上注重安全性，高级大气模板源码如指令限幅和异常值滤波。软件架构包括系统初始化、参数设置、定时器管理、串口通讯、信号采集处理和控制模块。其中，定时器定时器模块用以控制流程，与上位机交互则通过串口通讯，采集的信号则用于闭环调节，确保电机稳定运行。

       硬件部分，方案包括主控板、驱动板、电源板、编码器板等，以及一套详细的接口设计，确保了对多种电机控制功能的全面支持，如速度、位置、电流控制，以及多种通信接口的集成。教程还提供了丰富的代码资源，包括双路霍尔、无感和绝对编码器FOC的网站源码保存html源码，以及与上位机的通信代码，使得学习者能直接参与到实际的控制实现中。

       教程不仅提供代码，还包含一对一指导、远程调试和经验分享，旨在确保学习者不仅掌握理论，还能实操应用。通过全面的教程和丰富的资源，学习者可以快速掌握FOC算法，对电机控制有更深入的认识。

FOC控制库MCSDK5.4.4梳理(1)——SVPWM

       本文将深入探讨FOC控制库MCSDK5.4.4中的关键步骤——SVPWM，即空间矢量脉宽调制。从理论到代码实践，我们将逐步揭示如何通过PWMC_SetPhaseVoltage函数将目标电压Uout转化为实际的PWM占空比。虽然网络上多是SVPWM原理的理论讲解，但实际代码应用的讲解并不多见。本文将结合实际代码，结合个人理解，帮助你理解SVPWM算法的工作原理。

       空间矢量合成与区域划分

       如图所示，UVW三相电压以红色、绿色和蓝色表示，合成矢量为黑色。电机的三相电压在空间上相隔度。通过建立αOβ坐标系，单词测试网站源码可以解析三相电流的关系，进而推导出电压分解的表达式，得出相电压与母线电压的关系。

       六个扇区划分与PWM计算

       将电压分解为六个扇区，每个区域对应不同的PWM占空比计算。例如，当wY和wZ为负值时，目标矢量位于扇区5。通过计算空间矢量作用时间，理解SVPWM波形的7段式结构，如第6扇区的0-4-5-7-5-4-0模式。

       合成不失真条件

       为了保证不失真，合成的电压不能超过2*Udc/3与Udc/sqrt(3)之间的限制。当合成电压达到最大值时，需要确保Uref等于Udc/sqrt(3)，这是SVPWM算法设计的关键点。

       代码实现与总结

       通过上述分析，我们可以理解SVPWM的完整过程，从理论到实际代码的转换。FOC库中的定时器中心对齐模式对计算占空比至关重要。理解算法背后的原理，不仅限于使用，还能帮助我们灵活地解决产品问题。希望本文能对研究SVPWM原理的读者有所帮助。进一步的代码研究可参考链接：FOC5.4源代码

各种PID控制算法及C代码总结

       PID控制算法总结

       PID控制算法是工业应用中的基石，简单却强大。本文详尽介绍了各种PID控制的C代码实现，从基础原理到实际应用，包括：

       纯物理意义：PID控制通过误差信号调节输出，包括比例、积分和微分三个环节。

       应用实例：尤其适用于直流电机调速，通过编码器反馈，实现精密控制。

       功能模块：如无刷FOC控制、有刷电机控制、舵机控制等，具备能量回收、电流缓冲控制等特性。

       硬件配置：包括主控板、驱动板、电源板等，以及通信接口和传感器支持。

       代码实现：包含双霍尔FOC、无感FOC、编码器FOC源码，以及远程调试APP和通信接口代码。

       参数整定：通过调整比例Kp、积分Ki和微分Kd，平衡响应速度、精度与动态性能。

       进阶技巧：如积分分离、抗饱和控制、梯形积分和变积分策略，提高系统的稳定性和响应速度。

       智能PID：模糊PID在非线性系统中的应用，利用模糊规则智能调节控制器参数。

       通过一系列的C语言代码，无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能掌握并应用PID算法进行高效控制。

st电机库5.0完全开源了。这对电机控制软件工程师有何影响?

       st电机库5.0的全面开源，对电机控制软件工程师来说，是重大利好。开源意味着可以免费获取完整的源代码，使用LL库的直观性和便捷性提升编程效率。软件工程师们无需再为获取源代码而担忧，只需注册并申请，小时内即可收到批准邮件，这极大地加快了项目进程。百度云分享链接提供了方便的访问途径，方便工程师们下载和使用。

       然而，对于电机控制领域的老工程师们而言，开源的冲击尤为显著。伺服行业和电动汽车等高端应用领域要求极高，如电机参数辨识、惯量辨识等复杂功能，这些核心知识难以轻易通过开源代码获取。真正的技术创新往往需要工程师投入大量时间与精力，这些成果不愿公开，因此，开源虽然降低了入门门槛，吸引了更多新人进入电机控制领域，但并未改变高端领域技术壁垒的实质。

       开源软件的普及，使得低端需求的市场更加饱和，相应产品价格下滑。而对专业度要求更高的领域，技术门槛依然存在，芯片厂商的开源代码仅能提供基础框架，真正实现高级功能仍需专业工程师深入研究。ST的开源代码，虽能为新入行者提供便利，但真正理解并利用其代码的工程师，相对于只懂得基本FOC的人，已展现出了更高的专业水平。在理解并运用开源代码的过程中，工程师不仅能够提升自身技能，也能对电机控制领域有更深入的理解。

无刷直流FOC中ABZ编码器校准（初始转子角的确定）

       FOC中的电机转子位置角通过编码器推算，编码器读数（如）对应电机电角度（0-2π），通过倍频编码器，获得精确电机转子位置。安装误差会导致电机零位与编码器零位不一致，影响FOC算法的准确性。对于新电机，需测量安装偏差，通过程序补偿确保电机正常运行。

       ABZ编码器电机校准流程：开环拖动电机至A相，清零编码器读数，复位Eqep模块；开环至到位，清零指令，手动转动电机，编码器读数锁存安装偏差，补偿至程序。

       校准代码解读：放开“CalibrateFlag = 1”，程序进入校准流程，避免执行其他流程；手转电机至零位，编码器读数锁存至CalibrateAngle，补偿至程序。

       FOC控制方案包含两路无刷、一路有刷、一路PWM舵机控制，电角度差自学习，支持多种控制模式，如力位混合控制、PWM泄放电阻、双路定时器硬件刹车等。该方案支持USB、CAN、UART等通信接口，包含完整的源代码和硬件组件。

       方案包括双路霍尔FOC、双路无感FOC、双路增量式ABZ编码器FOC等源码，以及硬件类组件，如主控板、驱动板、电源板、有刷电机驱动板、舵机降压板和磁编码器板等。提供一对一代码答疑、远程调试协助、经验分享和非公开资料分享等指导服务。

       增值项包括APP远程4G调试和控制电机方案、基于CAN的多电机控制方案以及拉群学习讨论，共享资料。