西湖区住房和城乡建设局网站,网站运营面试,百度智能导航地图,西安网站建设项目目录 一、角度读取1.1、硬件接线1.2、程序演示1.3、代码说明 二、锁相环和插值算法2.1、锁相环2.2、插值2.3、角度补偿 三、偏置校准3.1、硬件接线3.2、官方代码操作3.3、移植后的代码操作3.4、代码说明3.5、SimpleFOC的偏置校准对比 ODrive、VESC和SimpleFOC 教程链接汇总请点击 一、角度读取
1.1、硬件接线 1.2、程序演示 目前支持四种编码器ABZ、AS5047P、MT6701、MA730本例以ABZ信号为例 ENCODER_cpr 为接口对应的cpr比如AS5047P的ABZ接口cpr4000SPI接口的cpr16384注意区分。 在MyProject.h文件中设置参数下图 编译烧写 发送指令“P”不需要回车换行同时用手转动电机查看角度打印 打印的角度为累加角度不会转一圈后清零。 1.3、代码说明
角度读取在TIM1更新中断中被调用更新中断的同时触发ADC所以进入中断后ADC并未完成此时读取角度也是在等待ADC完成ODrive的代码执行时间非常紧凑所以不支持I2C接口的编码器当然也就不支持AS5600I2C接口的读取速度比较慢。 官方代码中读取数据使用了SPI收发DMA模式我觉得SPI的速度已经很快没有必要再用DMA官方代码中SPI读取角度都是一个16bit指令完成比如读取AS5047P的指令是0xFFFF。所以移植后的代码不再支持TLE5012B编码器TLE5012B的指令包含了收发切换和延时效率较低。官方代码支持多种SPI接口编码器大部分型号在国内比价冷门所以没有移植移植后的代码很容易添加 符合这些规则的编码器。 二、锁相环和插值算法
读取后的角度为原始数据再在encoder_update() 中处理数据处理包含了两部分锁相环和插值
2.1、锁相环
能百度到的关于锁相环的介绍都是关于无线电通信的本人上学的时候刚好还做过这个实验所以我一直以为锁相环就是用于通信的。用锁相环来滤波角度超出了我的想象我也没找网上找到任何理论依据国内电机论坛上也从没人讲过这事至少我没看到过。我猜测它是用读出的角度做为目标值估算值最终收敛于目标值。当读出角度有较大波动或者干扰时估算值能够保证一定的平滑性起到滤波的作用。 上图是ODrive中无感电机启动的锁相环都是锁相环原理应该差不多就是一开始有误差最终消除误差实际值和估算值保持一致。 2.2、插值
插值算法一开始觉得很神奇仔细看了代码后发现是和偏置校准相关的一个处理角度的方法可以提前透漏下在闭环速度控制的时候把插值算法屏蔽了电机转动的效果丝毫不受影响不知道这个算法什么时候起作用也可能是我的测试不够多但我已经没有兴趣了。 2.3、角度补偿
从发出读编码器指令到获取角度再用于反Park变换中间会有一段时间的延迟而且同样的延迟时间电机转速越高影响就越大所以需要角度补偿。我在调试SimpleFOC的时候就遇到了这一问题SimpleFOC代码支持的最大转速基本只能到3000RPM我曾通过增加补偿角的方法把转速提高到8000RPM效果并不好电机有咔咔的噪声。补偿角不是固定值而且随着转速提高逐渐增大。有些公司把补偿角称之为“进角”或者“攻角”。国内一般的做法是通过事先测试获取不同转速时的补偿角分段补偿或者设定系数根据速度线性补偿。手动添加补偿角的方式有两个缺点第一事先需要大量测试以得到最佳值第二这种方法看起来不太灵活毕竟电机转动时速度是有波动的补偿角过于呆板。ODrive中就没有补偿角我觉得要么是它的算法精确很好的解决延迟问题要么就是锁相环可以起到补偿的作用。我尝试把锁相环部分给屏蔽了测试高转速时的效果以确定它是否有补偿效果但是没有屏蔽成功这个稍后再测试。角度“ 锁相环” 在国内闻所未闻我觉得是ODrive代码中最有价值的一项技术
三、偏置校准
3.1、硬件接线
使用SPI接口SPI读出角度为绝对值更容易找到规律 以下内容待续
3.2、官方代码操作 3.3、移植后的代码操作 3.4、代码说明
想要理解ODrive的偏置校准建议先理解SimpleFOC的偏置校准。请看这篇教程SimpleFOC移植STM32四—— 闭环控制零点校准部分。SimpleFOC的偏置校准是用简单的方法实现简单的功能ODrive的偏置校准是用复杂的方法实现简单的功能当然也可能ODrive的适应性更好。 3.5、SimpleFOC的偏置校准对比
