无感Foc已知角度 PI-PLL锁相环估算电机角速度 C语言

时间: 2023-08-20 20:04:14 浏览: 93
以下是一个基于已知电机转子角度的无感Foc PI-PLL锁相环估算电机角速度的C语言代码示例,其中的关键部分是通过PLL估算电机转子的角速度,并将其用于控制电机的旋转。 ``` #include <math.h> // 定义PI控制器参数 #define KP 0.1 #define KI 0.01 // 定义PLL控制器参数 #define PLL_KP 0.1 #define PLL_KI 0.01 // 定义电机参数 #define POLES 8 // 磁极数 #define R_PER_PHASE 1.0 // 每相电阻 // 定义采样时间 #define DT 0.001 // 定义角度误差容限 #define ANGLE_TOLERANCE 0.01 // 定义电机状态 typedef struct { double theta; // 电机当前转子角度 double omega; // 电机当前转子角速度 double ia; // A相电流 double ib; // B相电流 double ic; // C相电流 } motor_state; // 定义PI控制器 typedef struct { double kp; double ki; double integral_error; } pi_controller; // 定义PLL控制器 typedef struct { double kp; double ki; double integral_error; double v_alpha; double v_beta; double angle; } pll_controller; // 初始化PI控制器 void init_pi_controller(pi_controller* pi) { pi->kp = KP; pi->ki = KI; pi->integral_error = 0.0; } // 初始化PLL控制器 void init_pll_controller(pll_controller* pll) { pll->kp = PLL_KP; pll->ki = PLL_KI; pll->integral_error = 0.0; pll->v_alpha = 0.0; pll->v_beta = 0.0; pll->angle = 0.0; } // 更新PI控制器状态 void update_pi_controller(pi_controller* pi, double error) { pi->integral_error += error * DT; } // 计算PI控制器输出 double pi_controller_output(pi_controller* pi, double error) { return pi->kp * error + pi->ki * pi->integral_error; } // 更新PLL控制器状态 void update_pll_controller(pll_controller* pll, double v_alpha, double v_beta, double theta) { double sin_theta = sin(theta); double cos_theta = cos(theta); double sin_2theta = sin(2 * theta); double cos_2theta = cos(2 * theta); double omega = POLES * (v_alpha * cos_theta + v_beta * sin_theta); double error = omega - pll->omega; pll->integral_error += error * DT; pll->angle += DT * (pll->kp * error + pll->ki * pll->integral_error); pll->v_alpha = v_alpha * cos_2theta + v_beta * sin_2theta; pll->v_beta = -v_alpha * sin_2theta + v_beta * cos_2theta; } // 计算电机输出 void compute_motor_output(motor_state* state, pi_controller* pi, pll_controller* pll) { double v_alpha = pi_controller_output(pi, sin(state->theta - pll->angle)); double v_beta = pi_controller_output(pi, -cos(state->theta - pll->angle)); update_pll_controller(pll, v_alpha, v_beta, state->theta); state->omega = pll->omega; // 根据电机模型计算电机输出,这里只是简单地假设每相电阻相等 state->ia = v_alpha / R_PER_PHASE; state->ib = v_beta / R_PER_PHASE; state->ic = -(state->ia + state->ib); } int main() { motor_state state = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; pi_controller pi = {0.0, 0.0, 0.0}; pll_controller pll = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; init_pi_controller(&pi); init_pll_controller(&pll); while (1) { // 获取电机状态,这里只是简单地假设可以读取电机角度和电流 double theta = get_motor_theta(); double ia = get_motor_ia(); double ib = get_motor_ib(); double ic = get_motor_ic(); if (fabs(theta - state.theta) < ANGLE_TOLERANCE) { state.theta = theta; state.ia = ia; state.ib = ib; state.ic = ic; compute_motor_output(&state, &pi, &pll); set_motor_output(state.ia, state.ib, state.ic); } } return 0; } ``` 这个代码示例只是一个简单的演示,实际上在实际应用中,可能需要更加复杂的控制器和电机模型来实现更好的性能和稳定性。

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