直流无刷电机foc控制电流环

### 直流无刷电机 FOC 控制中的电流环实现

#### 电流环的作用
在直流无刷电机的磁场定向控制 (FOC) 中，电流环起着至关重要的作用。电流环负责精确调节流入电机各相绕组的电流，从而确保电机按照预期的方式运行。通过调整电流环内的比例积分 (PI) 调节器参数，可以优化电机性能，提高动态响应速度和稳定性。

#### 实现原理
电流环的工作流程主要包括以下几个方面：

- **采样**：使用电流传感器获取电机三相电流的实际值。
- **转换**：将三相电流转换到旋转坐标系下的 d-q 轴分量。
- **比较**：将实际测得的 d-q 轴电流与设定的目标电流进行对比。
- **调节**：根据误差信号，由 PI 调节器计算出所需的电压指令。
- **逆变**：最终生成 PWM 波形来驱动功率器件改变电机输入电压。

这一过程能够有效抑制负载扰动带来的影响，并保持良好的稳态特性[^3]。

#### 代码示例
下面是一个简单的 Arduino 平台下基于 SimpleFOC 库实现电流环的例子:

#include <SimpleFOC.h>

// 创建 BLDCMotor 对象
BLDCMotor motor = BLDCMotor(8); 

// 定义控制器对象
PID currReg_dq;
currReg_dq.setGains(Kp, Ki);

void setup(){
    // 初始化电机配置...
    
    // 设置为电流控制模式
    motor.controller = &currReg_dq;

    // 配置电流 PI 参数
    float Kp = 1.0f;  
    float Ki = 0.5f;   
}

void loop(){
    // 设定目标电流
    motor.command.iD = 0.0f;     // 默认d轴电流设为零
    motor.command.iQ = 1.0f;     // q轴电流设为目标值
    
    // 更新一次 FOC 循环
    motor.loop();
}

此段程序展示了如何定义并初始化一个 PID 类型的电流调节器 `currReg_dq` 来管理电机内部的 d-q 轴电流。此外，在主循环里指定了期望达到的 dq 轴电流水平并通过调用 `motor.loop()` 方法完成整个控制周期的操作。