用C语言写FOC观测器FOC算法函数

FOC（Field Oriented Control）观测器FOC算法函数的C语言实现主要涉及到以下几个步骤：

1. 定义结构体，存储FOC控制需要的变量和参数，如电机参数、电机状态、控制参数等。

typedef struct {
    float Rs;       // 马达电阻
    float Ls_d;     // 马达d轴电感
    float Ls_q;     // 马达q轴电感
    float Ke;       // 电动势系数
    float Kt;       // 转矩系数
    float P;        // 极对数
    float Ts;       // 采样时间
    float Id_ref;   // d轴电流参考值
    float Iq_ref;   // q轴电流参考值
    float Id;       // d轴电流实际值
    float Iq;       // q轴电流实际值
    float Vd;       // d轴电压实际值
    float Vq;       // q轴电压实际值
    float theta_e;  // 电角度
    float theta_m;  // 机械角度
    float theta_e_old;  // 上一时刻电角度
    float theta_m_old;  // 上一时刻机械角度
    float theta_e_diff; // 电角度变化量
    float theta_m_diff; // 机械角度变化量
} FOC_State_t;

2. 编写FOC控制函数，根据当前的电机状态和控制参数计算d轴和q轴电流参考值。

void FOC_Control(FOC_State_t *state)
{
    float Kp = 0.1;     // 比例系数
    float Ki = 0.01;    // 积分系数
    float Kff = 0.2;    // 前馈系数
    float Id_error, Iq_error;

    // 计算电流误差
    Id_error = state->Id_ref - state->Id;
    Iq_error = state->Iq_ref - state->Iq;

    // PID控制
    state->Vd = Kp * Id_error + Ki * state->Ts * Id_error + Kff * state->Id_ref;
    state->Vq = Kp * Iq_error + Ki * state->Ts * Iq_error + Kff * state->Iq_ref;
}

3. 编写FOC观测器函数，根据当前的电机状态和控制参数计算d轴和q轴电流实际值。

void FOC_Observer(FOC_State_t *state)
{
    float alpha, beta, gamma;
    float Ls_d, Ls_q, Rs;
    float V_alpha, V_beta, I_alpha, I_beta, I_d, I_q;
    float theta_e_diff, theta_m_diff;

    // 获取当前电机状态
    alpha = state->alpha;
    beta = state->beta;
    gamma = state->gamma;
    theta_e_diff = state->theta_e - state->theta_e_old;
    theta_m_diff = state->theta_m - state->theta_m_old;

    // 计算d轴和q轴电感和电阻
    Ls_d = state->Ls_d;
    Ls_q = state->Ls_q;
    Rs = state->Rs;

    // alpha-beta坐标系到dq坐标系变换
    I_alpha = alpha * cosf(theta_e_diff) - beta * sinf(theta_e_diff);
    I_beta = alpha * sinf(theta_e_diff) + beta * cosf(theta_e_diff);

    // dq坐标系下的电流
    I_d = I_alpha * cosf(theta_m_diff) + I_beta * sinf(theta_m_diff);
    I_q = -I_alpha * sinf(theta_m_diff) + I_beta * cosf(theta_m_diff);

    // FOC观测器
    state->Id = (2 * Ls_q * I_q - Rs * state->Id + state->Ke * state->theta_e_diff) / (Ls_d * Ls_q - state->Ke * state->Ke / state->P);
    state->Iq = (-2 * Ls_d * I_d - Rs * state->Iq - state->Ke * state->theta_e_diff) / (Ls_d * Ls_q - state->Ke * state->Ke / state->P);

    // 更新电角度和机械角度
    state->theta_e_old = state->theta_e;
    state->theta_m_old = state->theta_m;
}

以上就是FOC观测器FOC算法函数的C语言实现的基本步骤和实现方法，具体的实现还需要根据具体的电机参数和控制参数进行调整和优化。