25.2. BLDC FOC控制

25.2.1. 概述

bldc_foc 工程展示了直流无刷电机的有感转速控制、位置控制。 - 电机控制算法为 FOC (磁场定向控制) - 支持硬件和软件两种电流环实现方式 - 支持速度环和位置环双闭环控制 - 支持ABZ编码器和QEI编码器两种位置检测方式

25.2.2. 配置

本例程电机使用的是雷赛智能的 BLM57050-1000 无刷电机，电机具体参数请参考`雷赛智能官网 <https://leisai.com/>`_。
板子设置参考开发板文档 Motor Pin 相关内容
- 确保PWM频率设置正确
- 确保电机极对数设置正确
- 确保ADC采样配置正确
外设配置说明：
- PWM配置：
  
  使用BLDC PWM模块
  
  配置死区时间，防止上下管直通
  
  配置互补PWM输出
  
  支持三相六路PWM输出
  
  支持PWM同步触发ADC采样
  
  使用影子寄存器更新PWM占空比
  
  支持PWM故障保护功能
- ADC配置：
  
  使用两个ADC模块分别采样U相和V相电流
  
  配置ADC参考电压
  
  配置运放增益
  
  配置采样精度
  
  配置采样分辨率
  
  支持DMA传输
  
  支持ADC同步采样
  
  支持ADC采样触发源配置
  
  支持ADC采样中断
- 编码器配置：
  
  支持ABZ编码器和QEI编码器
  
  配置编码器精度
  
  配置编码器方向
  
  配置编码器采样周期
  
  支持编码器位置计数
  
  支持编码器速度计算
- 定时器配置：
  
  使用GPTMR作为定时器
  
  配置电流环采样周期
  
  配置速度环采样周期
  
  配置位置环采样周期
  
  支持定时器中断
完成上述过程后，给驱动板上电观察电流无异常后，给核心板上电，再次确认电流无异常后，就可以烧录程序，观察运行现象。

25.2.3. 电流环时间

硬件电流环会显示时间零，软件电流环计算时间在1us左右，这个时间会根据角度不同而波动，波动范围在25%，通过进行如下操作复现：

关闭`mcl_app_config.h`除`MCL_EN_LOOP_TIME_COUNT`的宏
编译选项`flash_xip_release`

25.2.4. 运行现象

当工程正确运行后，电机以默认速度运行。通过串口控制台可配置如下参数：

speed float类型，输入范围+40~-40，单位r/s - 正值表示正转 - 负值表示反转 - 0表示停止

pos int类型，范围不限，单位(-4000,+4000)对应(-360,+360)度 - 正值表示顺时针方向 - 负值表示逆时针方向

mode bool类型， 1- 速度模式 0-位置模式

速度模式：
- 可以在规定的速度范围内配置速度
- 使用PID算法进行速度控制
位置模式：
- 可以设置电机轴的位置，此时电机轴会锁定在指定的位置
- 使用PID算法进行位置控制

loop current tick: 399
Mode selection:
0. Location mode.
1. Speed mode.
Enter mode code:
1
Speed mode, motor run, speed is: 20.000000.
Input speed:
10.5

loop current tick: 535
Speed mode, motor run, speed is: 10.500000.
Input speed:

警告

电机上电后首先要完成对中动作，这时候请不要干预电机运行，否则会产生抖动
电机运行时，请时刻注意电流大小，如果发生异常，请随时准备切断电源
输入速度和位置的数值时，需要输入换行符作为输入结束标志
首次运行时，建议从低速开始测试
在位置模式下，请确保电机不会受到外力干扰