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Deng-s-foc-controller:灯哥开源的双路迷你无刷电机FOC驱动器

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简介:
Deng-s-foc-controller是由灯哥开发的一款开源双通道无刷直流电机FOC控制器项目。这款迷你设备专为高效、精确地控制两台电机而设计,适用于各类DIY和机器人应用。 灯哥开源FOC双路无刷电机控制器是一款基于Apache 2.0开源协议的项目,并使用ESP32主控芯片设计而成。它支持同时驱动两个无刷直流电机,且原生兼容EPS32模块。 该控制器具有以下特性: - 支持两台电机即插即用 - 提供三个独立的PWM输入接口(每组2路) - 输入电压范围为12至24V DC - 最大电流和最大功率未具体列出,但支持双电机驱动 此外,该控制器还具备以下功能: - 集成编码器/霍尔传感器接口 - 内置I2C通信协议及TXD端口 规格参数如下所示: - 尺寸:56mm x 39mm - 输入电压类型:直流(DC) - 输入电压范围:12V至24V DC 连接说明: 该控制器使用ESP32开发板,型号为lolin32 lite。电机接口及使能信号引脚如下所示: | 接口 | 功能 | | --- | --- | | IO22、IO32、IO33、IO25 | 电机一的PWM输入与使能控制 | | IO12、IO26、IO27、IO14 | 电机二的PWM输入与使能控制 | 编码器接口未详细列出,但支持拓展连接。

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  • Deng-s-foc-controllerFOC
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    Deng-s-foc-controller是由灯哥开发的一款开源双通道无刷直流电机FOC控制器项目。这款迷你设备专为高效、精确地控制两台电机而设计,适用于各类DIY和机器人应用。 灯哥开源FOC双路无刷电机控制器是一款基于Apache 2.0开源协议的项目,并使用ESP32主控芯片设计而成。它支持同时驱动两个无刷直流电机,且原生兼容EPS32模块。 该控制器具有以下特性: - 支持两台电机即插即用 - 提供三个独立的PWM输入接口(每组2路) - 输入电压范围为12至24V DC - 最大电流和最大功率未具体列出,但支持双电机驱动 此外,该控制器还具备以下功能: - 集成编码器/霍尔传感器接口 - 内置I2C通信协议及TXD端口 规格参数如下所示: - 尺寸:56mm x 39mm - 输入电压类型:直流(DC) - 输入电压范围:12V至24V DC 连接说明: 该控制器使用ESP32开发板,型号为lolin32 lite。电机接口及使能信号引脚如下所示: | 接口 | 功能 | | --- | --- | | IO22、IO32、IO33、IO25 | 电机一的PWM输入与使能控制 | | IO12、IO26、IO27、IO14 | 电机二的PWM输入与使能控制 | 编码器接口未详细列出,但支持拓展连接。
  • FOC技术
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    无刷电机的FOC(磁场导向控制)驱动技术是一种先进的电气传动控制系统,通过精确调控电机电流,实现高效能、高精度和低噪音运行,广泛应用于工业自动化及家用电器中。 ### 无刷电机FOC驱动的关键知识点 #### 1. FOC驱动概述 无刷电机FOC(磁场定向控制)是一种先进的电机控制策略,旨在提高效率并简化控制系统的设计。其核心思想是通过精确控制电机磁场的方向来优化性能。 #### 2. 无传感器与有传感器控制的区别 - **有传感器控制**:使用霍尔效应传感器等装置检测转子位置,在各种速度下都能实现精准的电机控制,但会增加系统的复杂性和成本。 - **无传感器控制**:不依赖于物理位置传感器,而是通过反电动势(BEMF)来估算转子的位置。这种方式减少了系统复杂度和成本,但在低速时可能会遇到一些控制问题。 #### 3. 反电动势检测的重要性 在无传感器控制系统中,准确地检测反电动势对于确定电机换相时刻至关重要。通过对未通电绕组上的BEMF电压进行采样,可以实时估计转子的位置,并实现适时的驱动电压换相。 #### 4. BEMF检测与处理技术 - **梯形波BEMF信号采集**:使用DSC或单片机中的模数转换器(ADC)来采样BEMF信号。 - **PWM导通侧ADC采样**:这种方法有助于减少噪声干扰,使低电感问题得到解决,并提高BEMF信号的稳定性与可靠性。 - **过零点检测**:将梯形波BEMF信号和VBUS2进行比较来确定换相时刻的关键步骤是通过检测信号的过零点实现的。 - **择多函数滤波器**:用于对过零点检测的结果信号进行滤波处理,进一步提高其准确性。 #### 5. 电机驱动电压的换相模式 电机驱动电压换相主要有三种方式: - **传统开环控制**:适用于简单应用场景,无需反馈信息。 - **传统闭环控制**:引入了反馈机制来根据实际负载调整策略。 - **比例积分(PI)闭环控制**:通过组合的比例项和积分项进一步优化闭环控制系统,以改善动态响应及稳态精度。 #### 6. 控制技术的优势 - **适用性广泛**:适用于多种类型的电机,包括星形连接和三角形连接的三相电机。 - **无需深入了解电机参数**:简化了系统的设计过程。 - **对制造公差不敏感**:能够在一定程度上容忍生产中的差异。 #### 7. 六步(梯形)换相技术 - **六步梯形换相**:无传感器控制中常用的一种策略,将绕组的通电分为六个阶段,每个阶段对应60度电气角度。 - **每个阶段的特点**:在每一阶段内有两相绕组通电而另一相断电,这有助于提高电机效率和稳定性。 #### 8. 技术的应用背景与发展趋势 随着技术的进步,无刷电机FOC驱动技术越来越受到重视,尤其是在汽车、工业自动化等领域。未来的发展趋势将更加注重系统的可靠性和效率,并减少对外部硬件的需求以实现更紧凑高效的控制系统设计。
  • FOC程序
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    简介:本项目提供了一种基于FOC算法的无感无刷电机驱动解决方案,无需霍尔传感器即可实现高效、精准的电机控制。代码开源,便于二次开发和应用拓展。 无感无刷航模电机的驱动程序采用的是FOC算法。
  • Deng FOC 3508与AS5047P编码调试,使运转步骤
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    本文章介绍了使用Deng FOC控制技术结合3508电机和AS5047P编码器进行调试的过程,详细描述了让电机平稳运行的具体步骤。 调试配置文件已成功验证过。
  • Ctrl-FOC-Lite-FOC稚晖君资料
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    Ctrl-FOC-Lite是由知名硬件开发者稚晖君发起的一个针对电机FOC(磁场定向控制)驱动的开源项目。该项目提供了一系列文档、代码和教程,旨在帮助技术爱好者们理解和实现高效稳定的电机控制系统。 Ctrl-FOC-Lite 是稚晖君开源的电机 FOC 驱动资料。
  • FOC V1.0使用文档1
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    灯哥FOC V1.0开源使用文档1为用户提供了一个全面了解和操作灯哥FOC软件版本V1.0的指南。本文档详细介绍了该软件的各项功能、配置方法及常见问题解答,旨在帮助用户轻松上手并充分发挥其效能,促进社区交流与技术共享。 2.1 总体性能 灯哥开源双路 FOC 的技术性能指标如下:单路最大功率为 120W(双路合计 240W)。支持的电压范围及无刷电机类型包括云台电机(相电阻大于 1欧姆)。
  • STM32F407ZET6核心板-PMSM直流FOC
    优质
    本产品为基于STM32F407ZET6微控制器的核心板,专为PMSM直流无刷电机FOC(磁场定向控制)驱动设计。集成高性能计算与实时处理能力,适用于工业自动化和高端消费电子设备中的精确电机控制应用。 使用ST电机库生成的FOC代码来驱动F407ZET6板子上的PMSM电机,并实现电机速度环和电流环PID控制。
  • DRV8305 PMSMFOC
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    本资源提供DRV8305芯片用于PMSM电机FOC(磁场定向控制)驱动的详细电路设计方案,涵盖硬件连接与配置说明。 采用DRV8305栅极驱动器的FOC电机驱动板,使用AD进行绘制。
  • 感BLDCFOC控制
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    本项目专注于开发无传感器BLDC电机的FOC(磁场定向控制)技术,通过先进的算法实现高效、精准的电机控制,适用于各种工业和消费电子设备。 无感BLDC电机FOC控制驱动技术是一种先进的电机控制系统,能够实现对无刷直流电动机的高效、精确控制。这种技术通过磁场定向控制(Field Oriented Control, FOC)算法优化了电机性能,无需使用位置传感器即可准确检测转子的位置和速度,从而提高了系统的可靠性和成本效益。
  • STM32实现FOC速度模式控制_编码(直流FOC矢量控制).zip
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    本资源提供了一种基于STM32微控制器的FOC算法在直流无刷电机上的应用,专注于速度模式控制与编码器反馈机制。适用于需要精确位置和速度控制的应用场景。 在现代工业与自动化领域内,直流无刷电机因其高效、低维护等特点被广泛应用。然而要充分发挥其性能,则需要精确的控制策略,其中磁场定向控制(Field Oriented Control, FOC)是一种高效的电机控制技术。本段落将深入探讨如何使用STM32微控制器实现直流无刷电机的FOC速度模式控制,并结合编码器驱动进行详细解析。 首先我们要理解FOC的基本原理:其核心思想是通过实时调整定子电流中的磁场分量和转矩分量,使电机的磁场方向始终保持与转子磁极对齐。这种控制方式能够显著提高电机动态响应及效率,降低扭矩波动。 在STM32中实现FOC需要以下关键步骤: 1. **传感器接口**:使用编码器作为位置传感器以获取实时转速和位置信息。正确配置编码器接口至关重要,因为它提供了精确的电机状态反馈。 2. **数学转换**:将脉冲信号转化为角度信息,并通过Clark变换及Park变换把三相交流电流转化为两相直轴(d轴)与交轴(q轴)电流。 3. **PID控制**:在d轴和q轴上设置PID控制器,用以调整电机电流达到预期的速度或扭矩。优化PID参数对于FOC性能至关重要。 4. **逆Park变换**:根据PID控制器输出结果将d、q两相电流转换为三相交流电流,并通过PWM(脉宽调制)控制驱动器。 5. **实时更新**:整个算法需在STM32的实时操作系统中快速执行,确保电机控制的即时响应性。 6. **硬件资源利用**:STM32系列微控制器配备丰富的定时器和PWM单元,支持高速电机所需的中断与PWM输出。此外内置ADC模块能迅速采集编码器信号以满足高精度位置及速度检测需求。 实际应用中,项目代码将包含初始化设置、传感器读取、PID控制算法以及PWM输出等模块的协同工作,从而实现STM32驱动直流无刷电机进行FOC矢量控制。需注意的是,在保证系统稳定性和效率的前提下还需设计软件滤波器及硬件限流保护等功能。 综上所述,使用STM32微控制器为直流无刷电机实施FOC矢量控制是一项涉及传感器接口、数学转换、PID调节和实时操作系统等多方面技术的复杂工程。通过掌握这些关键要素,开发者能够构建出高性能且可靠的电机控制系统以支持各种工业应用需求。