feat(FOC): 实现电流环控制并优化相关逻辑

新增了电流环控制功能,包括通过三相电流计算 Iq 的 `cal_Iq_Id` 方法,并在 `current_control` 中实现了基于 PID 的电流控制逻辑。同时对电压设置、占空比计算等部分进行了调整与优化。

refactor(filter): 移除冗余的电流卡尔曼滤波器实现
删除了 `Filter.cpp` 和 `Filter.h` 中关于 `CurrentKalman` 类的冗余代码,统一外部定义,简化结构。

refactor(health): 改进热量控制器算法和数据类型
将热累积计算改为更精确的分段处理方式,并引入 Q16.16 定点数提升运算精度与性能;增加对异常温度值的判断修正。

fix(CAN): 调整电流发送顺序及标志位设置位置
修改 CAN 发送中 V 相与 W 相电流打包顺序,确保通信正确性;调整发送标志设置逻辑至主循环任务内触发。

chore(headers): 清理无用头文件引用和结构调整
移除了多个源文件中不必要的头文件包含(如 `<cstdio>`、`<array>`),并对部分全局变量声明做了 extern 处理以避免重复定义问题。
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2025-12-05 00:46:19 +08:00
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+44 -14
View File
@@ -2,28 +2,38 @@
#include "Can.h"
#include "DengFOC.h"
#include "adc.h"
#include <stdint.h>
extern sampler sampler;
extern CAN_transmiter CAN0_transmiter;
extern FOC_Controlroller FOC;
ThermalController thermalController; // 热量控制器初始化
#define SQUARE(x) ((x) * (x))
#define max(a, b, c) \
((a) > (b) ? ((a) > (c) ? (a) : (c)) : ((b) > (c) ? (b) : (c)))
constexpr u16 PROTECT_TIME = 3000; // 过热保护时间,单位*10ms
constexpr u16 PROTECT_TIME = 6000; // 过热保护时间,单位*10ms
/**
** @brief 热能计算
** @param None
** @retval 热量值
*/
u32 ThermalController::update() {
thermal_value = thermal_value * thermalRate;
thermal_value +=
SQUARE(sampler.get_drv_temp()) + SQUARE(sampler.get_mcu_temp());
thermal_value = Q16_16_MUL(thermal_value, thermalRate);
// 添加温度积累
int drv_temp = (int)sampler.get_drv_temp();
int mcu_temp = (int)sampler.get_mcu_temp();
if (drv_temp == 255)
drv_temp = 0;
if (mcu_temp == 255)
mcu_temp = 0;
thermal_value += drv_temp * drv_temp + mcu_temp * mcu_temp;
if (remainingTime10Ms) { // 当前已经过热停机,正在停机自然散热
if (thermal_value < thermal_capacity * recoveryRate) {
if (remainingTime10Ms) {
// 过热停机状态
// 检查是否可以恢复
q16_16_t recovery_threshold =
Q16_16_MUL(thermal_capacity, recoveryRate);
if (thermal_value < recovery_threshold) {
remainingTime10Ms = 1; // 可以恢复工作
}
if (remainingTime10Ms == 1) { // 过热恢复
@@ -32,13 +42,33 @@ u32 ThermalController::update() {
return --remainingTime10Ms;
}
return --remainingTime10Ms;
} else { // 当前没有过热停机
current_max =
1000 * max(sampler.get_current('U'), sampler.get_current('V'),
sampler.get_current('W')); // 获取电流最大值
thermal_value +=
SQUARE(current_max) * gapTimeMs / 100000; // 计算当前电流热积累值
} else {
// 当前没有过热停机
// 添加电流热积累
u32 currents[3] = {(u32)(sampler.get_current('U') * 1000),
(u32)(sampler.get_current('V') * 1000),
(u32)(sampler.get_current('W') * 1000)};
// 找最大电流(原始ADC值)
current_max = max(currents[0], currents[1], currents[2]);
if (current_max < 2000) {
thermal_value += current_max * current_max * gapTimeMs *
0.00007f; // 计算当前电流热积累值
} else if (current_max > 3800) {
thermal_value += current_max * current_max * gapTimeMs *
0.01f; // 添加当前电流热积累值
} else if (current_max > 3400) {
thermal_value += current_max * current_max * gapTimeMs *
0.005f; // 计算当前电流热积累值
} else if (current_max > 3000) {
thermal_value += current_max * current_max * gapTimeMs *
0.0002f; // 计算当前电流热积累值
} else if (current_max > 2000) {
thermal_value += current_max * current_max * gapTimeMs *
0.0001f; // 计算当前电流热积累值
}
}
if (thermal_value > thermal_capacity) {
FOC.shut_down();
remainingTime10Ms = PROTECT_TIME; // 过热停机
+15 -5
View File
@@ -2,20 +2,31 @@
#define _HEALTH_H
#include "stdint.h"
typedef int32_t q16_16_t; // Q16.16格式
// 定点数运算宏
#define Q16_16_ONE 65536 // 1.0 in Q16.16
#define FLOAT_TO_Q16_16(x) ((q16_16_t)((x) * Q16_16_ONE))
#define Q16_16_TO_FLOAT(x) ((float)(x) / Q16_16_ONE)
#define Q16_16_MUL(a, b) ((q16_16_t)(((int64_t)(a) * (b)) >> 16))
#define Q16_16_SQUARE(x) Q16_16_MUL((x), (x))
class ThermalController {
private:
u8 temperature;
u16 current_max;
float thermalRate = 0.995f; // 热耗散系数(每单位时间散热比例)
float recoveryRate = 0.6f; // 自然恢复率(散热到多少以下开始工作)
q16_16_t thermalRate; // 热耗散系数(每单位时间散热比例)
q16_16_t recoveryRate; // 自然恢复率(散热到多少以下开始工作)
u32 thermal_value = 0;
u32 thermal_capacity = 2250000; // 热容量
u32 thermal_capacity = 3600000; // 热容量
u16 gapTimeMs = 10; // 单次计算间隔ms
u16 gapTimeMs = 10; // 单次计算间隔ms
u16 remainingTime10Ms = 0; // 过热冷却剩余ms
public:
ThermalController()
: thermalRate(FLOAT_TO_Q16_16(0.995f)),
recoveryRate(FLOAT_TO_Q16_16(0.33f)) {}
u32 update();
void reset() {
thermal_value = 0;
@@ -25,5 +36,4 @@ class ThermalController {
void angsens_MG_check(void);
#endif