stm32f103运行FOC

STM32F103 实现 FOC 磁场定向控制
一、概述
磁场定向控制（Field-Oriented Control, FOC）是一种用于高效控制交流电机的技术，尤其适用于无刷直流电机（BLDC）。通过解耦定子电流分量并独立调节转矩和磁通，可以显著提高电机性能。对于基于STM32F103微控制器的应用场景而言，FOC算法能够帮助开发者构建更加精确和平滑的电机控制系统。
二、硬件准备
为了成功实施FOC方案，在硬件方面需准备好如下组件：

基于ARM Cortex-M3架构的STM32F103系列单片机开发板；
配备霍尔传感器或其他位置反馈装置的目标电机；
连接PC端与MCU之间的编程接口工具，如ST-LINK V2等；

三、软件环境搭建
建议采用官方支持良好的集成开发环境（IDE），比如Keil MDK 或者 STM32CubeMX配合TrueSTUDIO/STM32CubeIDE来完成项目创建及编译工作。同时还需要安装必要的库函数和支持包以便调用底层外设API简化编码过程[^1]。
四、示例代码解析
下面给出一段简单的初始化配置以及核心计算部分伪码作为参考：
// 初始化定时器PWM输出通道
void TIM_PWM_Init(void){
// 定义TIM_TimeBaseInitTypeDef结构体变量tim_base;
// 设置自动重装载预分频系数ARR=999,PSC=71;使计数频率为84MHz/(PSC+1)=1.18kHz
...
}

// ADC采样获取相电压数据
uint16_t Get_ADC_Value(uint8_t chanel){
uint16_t value = 0;
// 开启指定ADC通道转换请求...
while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)==RESET);
value = ADC_GetConversionValue(ADC1);
return value;
}

// Clarke变换将两相静止坐标系下的测量值转化为αβ轴上的直流量
void clarke_transform(float *ia,float *ib,float *i_alpha,float *i_beta){
*i_alpha=*ia;
*i_beta=(sqrt(3)/2)*(*ib)-*ia/2;
}

// Park变换进一步把αβ平面上的数据映射到d-q旋转坐标系下便于后续处理
void park_transform(float theta_electric_angle,float i_alpha,float i_beta,float *id,float *iq){
float sin_theta=sin(theta_electric_angle),cos_theta=cos(theta_electric_angle);
*id=i_alpha*cos_theta+i_beta*sin_theta;
*iq=-i_alpha*sin_theta+i_beta*cos_theta;
}

上述片段展示了从设置PWM波形发生器直至执行Clarke-Park坐标的转换流程，这是实现FOC不可或缺的基础环节之一[^2]。
五、调试技巧
当遇到问题时可尝试以下几种常见排查手段：

使用逻辑分析仪监测各路信号状态，确认是否存在异常波动现象；
利用串口打印功能实时输出中间变量数值变化趋势图辅助定位错误源头；
对照原理图纸仔细核对电路连接关系确保物理层面上没有短路开路情况发生；