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- 移除了所有git冲突标记（<<<<<<< HEAD, =======, >>>>>>>） - 清理了校准步骤相关注释代码 - 修复了Iq,Id计算中的角度处理逻辑 - 优化了PID控制器参数设置和初始化流程 - 重构了SVPWM相电压设置方法，移除了重复的相电压设置函数 - 修复了关闭功能和电源电压安全限制的计算 feat(CAN): 增强CAN通信协议支持多种控制模式 - 实现了目标电流、速度、角度的多参数控制 - 添加了PID参数动态配置功能 - 支持7种不同控制模式的切换 - 实现了控制模式切换时PID状态重置机制 refactor(pid): 扩展PID控制器功能接口 - 添加了set_P方法替代原有的set_P_percent - 新增set_limit方法用于输出限幅控制 - 实现了reset方法用于PID状态重置 - 优化了PID参数设置接口 fix(timer): 优化定时器任务调度机制 - 重构了任务调度的时间片管理逻辑 - 实现了基于查找表的任务分配方式 - 优化了100us、1ms、10ms、100ms等不同周期的任务调度 - 提高了系统实时性表现 perf(config): 优化系统配置和数学常量定义 - 添加了必要的GD32头文件包含 - 重新组织了PID参数命名规范 - 定义了常用数学常量如三角函数相关数值 - 优化了定时器频率和周期计算公式
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3.5 KiB
C++
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// 函数声明
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#ifndef _FOC_H
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#define _FOC_H
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#include "config.h"
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#include "pid.h"
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#include <cstdint>
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class FOC_Controller {
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public:
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FOC_Controller();
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// 初始化函数
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u8 init();
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u8 control_mode = 0;
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float limit_voltage = 0.0f;
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float target_angle = 0.0f;
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float target_velocity = 0.0f;
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float target_current = 0.0f;
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float rt_angle = 0.0f;
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float rt_velocity = 0.0f;
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float rt_current = 0.0f;
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bool over_current = false;
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bool voltage_error = false;
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bool is_shut_down = false;
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bool thermal_shutdown = false; // 过热关机标志
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float voltage_power_supply = 24.0f; // 电源电压
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float v_safe = voltage_power_supply / 1.05f;
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float duty_a = 0, duty_b = 0, duty_c = 0;
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float Ua = 0, Ub = 0, Uc = 0;
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float cur_loop_p = DEFAULT_current_loop_p;
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float vel_loop_p = DEFAULT_vel_loop_p;
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float ang_loop_p = DEFAULT_angle_loop_p;
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float vel_angloop_p = DEFAULT_vel_angloop_p;
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float ang_angloop_p = DEFAULT_angle_angloop_p;
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float ang_MIT_p = DEFAULT_angle_MIT_p;
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float vel_MIT_p = DEFAULT_vel_MIT_p;
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float cur_MIT_p = DEFAULT_current_MIT_p;
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float velocity_open_loop(void);
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float angle_control(void);
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float angle_control_with_velocity_limit(void);
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float MIT_Mode(void);
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float velocity_control(void);
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float current_control(void);
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void update_power(float voltage);
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void DFOC_alignSensor(int _PP);
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void shut_down(void);
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void resume(void);
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void drv_stop(void);
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float drv_hold(void);
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void shut_down_thermal(void); // 过热关机
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void resume_from_thermal(void); // 过热恢复
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// 此处默认值不作数
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PIDController vel_loop =
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PIDController{DEFAULT_vel_loop_p * 100 / limit_voltage, vel_loop_Ki,
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vel_loop_Kd, 10000, voltage_power_supply}; // 12V
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PIDController angle_loop =
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PIDController{DEFAULT_angle_loop_p * 100 / limit_voltage, 100.0f, 0.2f,
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10000000, voltage_power_supply}; // 12V
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PIDController current_loop = PIDController{
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DEFAULT_current_loop_p * 100 / limit_voltage, current_loop_Ki,
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current_loop_Kd, 1500, voltage_power_supply}; // 12V
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PIDController vel_inVelAngloop =
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PIDController{DEFAULT_vel_angloop_p * 100, vel_angloop_Ki,
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vel_angloop_Kd, 1e6, v_safe};
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PIDController ang_inVelAngloop =
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PIDController{DEFAULT_angle_angloop_p * 100 / voltage_power_supply,
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ang_angloop_Ki, ang_angloop_Kd, 1e4, 100};
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PIDController ang_inMITloop =
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PIDController{DEFAULT_angle_MIT_p * 100 / limit_voltage, angle_MIT_Ki,
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angle_MIT_Kd, 1e5, 100};
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PIDController vel_inMITloop = PIDController{
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DEFAULT_vel_MIT_p * 100, vel_MIT_Ki, vel_MIT_Kd, 1e9, 1000};
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PIDController current_inMITloop = PIDController{
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DEFAULT_current_loop_p * 100 / limit_voltage, current_loop_Ki,
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current_loop_Kd, 1500, voltage_power_supply}; // 12V
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void update_pid_limits() {
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vel_loop.limit = voltage_power_supply;
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angle_loop.limit = voltage_power_supply;
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current_loop.limit = voltage_power_supply;
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vel_inVelAngloop.limit = voltage_power_supply;
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}
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protected:
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float shaft_angle = 0;
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float Ualpha, Ubeta = 0;
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float zero_electric_angle = 0;
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float v_half = voltage_power_supply * 0.5f; // 电源电压的一半
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float startup_ramp_val = 0.0f; // 软启动系数
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float startup_ramp_step = 0.01f; // 启动斜坡步长，可调节以控制启动速度
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void setSVPWM_PhaseVoltage(float Uq, float Ud);
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float cal_Iq_Id(float current_a, float current_b, float current_c);
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};
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// 定义函数指针类型
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typedef float (FOC_Controller::*FOCFunctionPtr)(void);
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void calibrate_zero_position(void);
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inline float _normalizeAngle(float angle);
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inline float _electricalAngle();
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#endif |