feat(FOC): 添加速度目标突变检测和积分清零机制

- 在velocity_control()函数中添加目标速度突变检测,当速度变化
  超过5.0f时自动清零积分项
- 在angle_control_with_velocity_limit()函数中添加相同的速度
  突变检测逻辑
- 在MIT_Mode()函数中实现速度环积分清零功能
- 添加reset_integral()方法到PID控制器用于清零积分项

refactor(Filter): 将角度卡尔曼滤波器替换为α-β观测器

- 重构EncoderAngleKalman类,将内部卡尔曼滤波器改为α-β观
  测器算法
- 保留原有的接口名称和参数以维持兼容性
- 添加ANGLE_OBSERVER_ALPHA和ANGLE_OBSERVER_BETA配置参数
- 修改速度获取逻辑,直接从观测器状态获取速度估计值

perf(systick): 实现基于DWT的CPU使用率监测

- 使用DWT周期计数器精确测量任务执行周期
- 添加busy_task_enter()和busy_task_exit()函数追踪忙碌周期
- 实现每秒统计CPU占用率并提供get_cpu_usage()接口
- 在CAN数据包中添加CPU使用率传输字段

fix(Can): 修复CANFD数据包中的整数打包问题

- 将16位整数正确拆分为两个字节进行传输
- 修正了test_u16数据的字节序打包方式

chore(config): 更新软件版本号并优化配置参数

- 将版本号从26.4.26更新到26.5.17
- 调整角度/速度α-β观测器的相关增益参数
This commit is contained in:
cbb
2026-05-17 23:40:53 +08:00
parent e95673fc4e
commit 9955132e0e
11 changed files with 223 additions and 93 deletions
+34 -5
View File
@@ -448,10 +448,19 @@ float FOC_Controller::angle_control() {
* @return float: 当前速度
*/
float FOC_Controller::velocity_control() {
// PID 控制计算,使用 DIR 参数调整速度误差的符号
// DIR = -1.0f 时:速度误差 = -(target_velocity - rt_velocity) = rt_velocity - target_velocity
// DIR = 1.0f 时:速度误差 = target_velocity - rt_velocity
float Uq = vel_loop((target_velocity - rt_velocity) * DIR * REDUCTION_RATIO);
// 速度误差计算
float velocity_error = (target_velocity - rt_velocity) * DIR * REDUCTION_RATIO;
// 目标速度突变检测:target 大幅变化时清积分
static float last_target_vel = 0.0f;
const float target_delta = target_velocity - last_target_vel;
if (fabsf(target_delta) > 5.0f) {
vel_loop.reset_integral();
}
last_target_vel = target_velocity;
// PID 控制计算
float Uq = vel_loop(velocity_error);
CAN0_transmiter.testfloat_union.f = Uq;
// 获取电机轴角度
@@ -507,7 +516,19 @@ float FOC_Controller::angle_control_with_velocity_limit() {
} else {
vel_inVelAngloop.set_P(vel_angloop_p);
}
float Uq = vel_inVelAngloop(target_velocity - rt_velocity)* DIR;
float velocity_error = target_velocity - rt_velocity;
// 目标速度突变检测:target 大幅变化时清积分
static float last_vang_target_vel = 0.0f;
if (fabsf(target_velocity - last_vang_target_vel) > 5.0f) {
vel_inVelAngloop.reset_integral();
}
last_vang_target_vel = target_velocity;
static float last_velocity_error = 0.0f;
last_velocity_error = velocity_error;
float Uq = vel_inVelAngloop(velocity_error)* DIR;
CAN0_transmiter.testfloat_union.f = Uq;
// // 实现力度控制:如果电流超过目标电流,则限制输出
@@ -549,6 +570,14 @@ float FOC_Controller::MIT_Mode() {
// 第二层:速度环(中环)
// 根据目标速度和实际速度的差值,通过速度环PID控制器计算目标电流
float velocity_error = (target_velocity - rt_velocity)* DIR;
// 目标速度变化检测:target 大幅变化时清积分
static float last_mit_target_vel = 0.0f;
if (fabsf(target_velocity - last_mit_target_vel) > 5.0f) {
vel_inMITloop.reset_integral();
}
last_mit_target_vel = target_velocity;
vel_inMITloop.set_P(vel_MIT_p);
float target_current = vel_inMITloop(velocity_error);