STM32电机库FOC电流环控制解析

"这篇内容主要涉及STM电机库的代码分析，特别是FOC（Field Oriented Control，磁场定向控制）电流环控制的实现流程。" 在STM电机库中，FOC电流环控制是电机控制的核心部分，它通过精确的电流调节来优化电机性能。这一过程从中断服务函数`ADC1_2_IRQHandler`开始，该函数处理ADC采样，用于获取电机相电流的数据。接下来，这些数据被传递到`TSK_HighFrequencyTask`，这是一个高频率的任务调度器，它调用`FOC_CurrController`进行后续处理。 在`FOC_CurrController`内部，首先通过`SPD_GetElAngle`函数获取电机的电角度`hElAngledpp`。然后，`PWMC_GetPhaseCurrents`函数读取并处理来自ADC的相电流`Ia`和`Ib`。这两步是FOC的基础，因为它们提供了实时的电机状态信息。 为了将相电流转换为直轴（d轴）和交轴（q轴）电流，需要进行Clarke和Park变换。`MCM_Clarke`实现了Clarke变换，将两相电流`Ia`和`Ib`转换为`Ialpha`和`Ibeta`。这个变换公式中，`Curr_Input.qI_Component1`对应`Ias`，`Curr_Input.qI_Component2`对应`Ibs`，而`Ialpha`等于`Ias`，`Ibeta`则由`-(Ias+2Ibs)/sqrt(3)`计算得出，为了避免浮点运算，这里采用了移位操作和常量近似值。 接下来，`MCM_Park`执行Park变换，将`Ialpha`和`Ibeta`转换为`Iq`和`Id`。这个变换涉及到电机电角度`Theta`，计算公式为`Iq = Ialpha * cos(Theta) - Ibeta * sin(Theta)`。 随后，通过两个独立的PI控制器对`Iq`和`Id`进行调节，得到控制电压`Vq`和`Vd`，这一步确保了电流的精确控制。接着，`FF_VqdConditioning`执行前馈条件处理，进一步优化控制信号。 最后，`MCM_Rev_Park`反Park变换将`Vq`和`Vd`转换回`Valpha`和`Vbeta`，并由`PWMC_SetPhaseVoltage`函数设置相应的相电压，完成整个电流控制的闭环。 总结来说，STM电机库的FOC电流环控制通过ADC采样、Clarke和Park变换、PI控制器以及相电压设定等步骤，实现了对电机电流的高效、精准控制。这个过程中涉及到了大量的数学运算和实时控制策略，确保了电机在各种工况下的稳定运行。