更新了FOC控制器中的速度环和角度环PID参数以改善控制响应,并微调电流环参数提升稳定性。 feat(Filter): 改进卡尔曼滤波器初始化逻辑及速度计算方式 引入系统运行时间计数器,修正编码器角度和速度卡尔曼滤波器的初始化流程,并基于实际时间间隔优化角速度估算精度。 refactor(Filter): 移动成员变量声明顺序 调整`EncoderAngleKalman`类中`last_angle`成员变量的访问权限和声明位置,增强封装性和可读性。 feat(Flash): 新增Flash EEPROM功能支持 添加FlashEEPROM类及相关头文件,支持电机角度等关键数据掉电保存,并在CAN通信复位时进行角度存储操作。 refactor(Timer): 优化定时器配置和中断优先级设置 删除冗余的TIMER3定义,修改TIMER1中断服务函数可见性,并调整NVIC子优先级分配,确保中断响应合理有序。 feat(AngleSensor): 完善角度传感器初始化与角度设定接口 重构角度传感器初始化方法并新增角度设置函数,支持从Flash读取初始角度值并与减速比结合应用。 feat(Health): 实现母线电压监测与保护策略 新增电源管理函数,在母线电压异常下降时自动关闭电机输出,防止因供电不足导致设备损坏。
344 lines
9.2 KiB
C++
344 lines
9.2 KiB
C++
#include "flash.h"
|
||
#include "ang_sensor.h"
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#include "core_cmFunc.h"
|
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#include "gd32c10x_fmc.h"
|
||
#include <Can.h>
|
||
#include <cstdio>
|
||
#include <stdint.h>
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||
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||
FlashEEPROM flashEEP = FlashEEPROM();
|
||
extern angle_sensor KTH7823;
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extern CAN_transmiter CAN0_transmiter;
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||
// FlashEEPROM类实现
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FlashEEPROM::FlashEEPROM() {
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||
// 构造函数可以为空,或者做一些初始化工作
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}
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||
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/**
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||
* @brief 初始化Flash EEPROM模拟
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* @param None
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||
* @retval None
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||
*/
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||
u8 FlashEEPROM::init() {
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||
// 解锁Flash
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fmc_unlock();
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||
|
||
// 读取保存的参数
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||
u16 angle;
|
||
|
||
// 尝试从Flash读取参数,如果不存在则使用默认值
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||
if (read(ADDR_ANGLE_DATA, &angle) != FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
angle = 0; // 默认值
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||
std::printf("角度初始化为: %d\r\n", angle);
|
||
} else {
|
||
std::printf("从Flash读取到角度数: %d\r\n", angle);
|
||
}
|
||
|
||
KTH7823.angle_set((float)angle);
|
||
// save_angle(200, false); // 重置保存标志以允许再次保存
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 从Flash EEPROM读取数据
|
||
* @param virtualAddr: 虚拟地址
|
||
* @param data: 指向存储读取数据的指针
|
||
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
|
||
*/
|
||
FlashEepromStatus FlashEEPROM::read(uint16_t virtualAddr,
|
||
uint16_t *data) const {
|
||
// 检查参数有效性
|
||
if (data == nullptr || virtualAddr == 0xFFFF) {
|
||
return FLASH_EEPROM_ERROR;
|
||
}
|
||
|
||
// 从Flash末尾开始向前搜索,找到最新的数据
|
||
for (uint32_t address = EEPROM_END_ADDRESS - sizeof(uint32_t);
|
||
address >= EEPROM_START_ADDRESS; address -= sizeof(uint32_t)) {
|
||
|
||
uint32_t data_word = *((uint32_t *)address);
|
||
|
||
// 检查是否是有效数据(非擦除状态)
|
||
if (data_word != 0xFFFFFFFF) {
|
||
uint16_t addr = (uint16_t)(data_word & 0xFFFF);
|
||
|
||
// 找到匹配的虚拟地址
|
||
if (addr == virtualAddr) {
|
||
*data = (uint16_t)((data_word >> 16) & 0xFFFF);
|
||
return FLASH_EEPROM_OK;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 未找到指定虚拟地址的数据
|
||
return FLASH_EEPROM_NOT_FOUND;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 向Flash EEPROM写入数据
|
||
* @param virtualAddr: 虚拟地址
|
||
* @param data: 要写入的数据
|
||
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
|
||
*/
|
||
FlashEepromStatus FlashEEPROM::write(uint16_t virtualAddr, uint16_t data) {
|
||
// 参数检查
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||
if (virtualAddr == 0xFFFF) {
|
||
return FLASH_EEPROM_INVALID_ADDR;
|
||
}
|
||
|
||
// 查找下一个可写入的位置
|
||
uint32_t next_address = EEPROM_START_ADDRESS;
|
||
|
||
// 遍历Flash页面寻找下一个可写入位置
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||
for (uint32_t address = EEPROM_START_ADDRESS; address < EEPROM_END_ADDRESS;
|
||
address += sizeof(uint32_t)) {
|
||
|
||
uint32_t data_word = *((uint32_t *)address);
|
||
|
||
// 如果找到已使用的地址且与要写入的地址相同,检查数据是否需要更新
|
||
if ((data_word & 0xFFFF) == virtualAddr) {
|
||
uint16_t old_data = (uint16_t)((data_word >> 16) & 0xFFFF);
|
||
if (old_data == data) {
|
||
// 数据相同,无需更新
|
||
return FLASH_EEPROM_OK;
|
||
}
|
||
}
|
||
// 找到空位置
|
||
if (data_word == 0xFFFFFFFF) {
|
||
next_address = address;
|
||
break;
|
||
}
|
||
// 更新下一个可能的写入位置(如果需要格式化)
|
||
next_address = address + sizeof(uint32_t);
|
||
}
|
||
|
||
// 如果有足够空间,直接写入
|
||
if (next_address < EEPROM_END_ADDRESS) {
|
||
u32 new_data_word = ((u32)data << 16) | (virtualAddr & 0xFFFF);
|
||
fmc_state_enum fmc_status =
|
||
fmc_word_program(next_address, new_data_word);
|
||
if (fmc_status != FMC_READY) {
|
||
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
|
||
}
|
||
|
||
return FLASH_EEPROM_OK;
|
||
} else {
|
||
// 空间不足,需要格式化页面
|
||
FlashEepromStatus status = format();
|
||
if (status != FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
return status;
|
||
}
|
||
|
||
// 格式化后在页面开头写入数据
|
||
uint32_t new_data_word =
|
||
((uint32_t)data << 16) | (virtualAddr & 0xFFFF);
|
||
fmc_state_enum fmc_status =
|
||
fmc_word_program(EEPROM_START_ADDRESS, new_data_word);
|
||
|
||
if (fmc_status != FMC_READY) {
|
||
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
|
||
}
|
||
|
||
return FLASH_EEPROM_OK;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 格式化Flash EEPROM页面
|
||
* @param None
|
||
* @retval FlashEepromStatus: 操作状态
|
||
*/
|
||
FlashEepromStatus FlashEEPROM::format() {
|
||
fmc_state_enum fmc_status;
|
||
|
||
// 创建临时缓冲区存储唯一地址的最新数据
|
||
uint32_t valid_entries[EEPROM_MAX_SIZE / sizeof(uint32_t)];
|
||
uint16_t valid_count = 0;
|
||
|
||
// 收集有效的数据项(去重,保留最新的)
|
||
for (uint32_t address = EEPROM_START_ADDRESS; address < EEPROM_END_ADDRESS;
|
||
address += sizeof(uint32_t)) {
|
||
|
||
uint32_t data_word = *((uint32_t *)address);
|
||
|
||
// 检查是否是有效数据项
|
||
if (data_word != 0xFFFFFFFF) {
|
||
uint16_t addr = (uint16_t)(data_word & 0xFFFF);
|
||
uint16_t value = (uint16_t)((data_word >> 16) & 0xFFFF);
|
||
|
||
// 查找是否已经有相同虚拟地址的数据项
|
||
uint8_t found = 0;
|
||
for (uint16_t i = 0; i < valid_count; i++) {
|
||
uint16_t existing_addr = (uint16_t)(valid_entries[i] & 0xFFFF);
|
||
if (existing_addr == addr) {
|
||
// 更新为最新的数据
|
||
valid_entries[i] = ((uint32_t)value << 16) | addr;
|
||
found = 1;
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 如果是新的虚拟地址,添加到有效数据列表
|
||
if (!found && valid_count < (EEPROM_MAX_SIZE / sizeof(uint32_t))) {
|
||
valid_entries[valid_count] = ((uint32_t)value << 16) | addr;
|
||
valid_count++;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 擦除整个页面
|
||
fmc_status = fmc_page_erase(EEPROM_START_ADDRESS);
|
||
if (fmc_status != FMC_READY) {
|
||
return FLASH_EEPROM_ERASE_ERROR;
|
||
}
|
||
|
||
// 重新写入有效的数据项
|
||
for (uint16_t i = 0; i < valid_count; i++) {
|
||
fmc_status = fmc_word_program(
|
||
EEPROM_START_ADDRESS + i * sizeof(uint32_t), valid_entries[i]);
|
||
if (fmc_status != FMC_READY) {
|
||
return FLASH_EEPROM_WRITE_ERROR;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return FLASH_EEPROM_OK;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 更新参数并保存到Flash
|
||
* @param kp 新的KP值
|
||
* @param ki 新的KI值
|
||
* @param kd 新的KD值
|
||
*/
|
||
void FlashEEPROM::update_pid_parameters(uint16_t kp, uint16_t ki, uint16_t kd) {
|
||
write(ADDR_MOTOR_KP, kp);
|
||
write(ADDR_MOTOR_KI, ki);
|
||
write(ADDR_MOTOR_KD, kd);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 更新系统配置并保存到Flash
|
||
* @param config 新的系统配置值
|
||
*/
|
||
void FlashEEPROM::update_system_config(uint16_t config) {
|
||
write(ADDR_SYSTEM_CONFIG, config);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 保存角度数据到Flash
|
||
* @param angle 角度数据
|
||
* @return FlashEepromStatus: 操作状态
|
||
*/
|
||
FlashEepromStatus FlashEEPROM::save_angle(float angle,
|
||
bool saved) { // 解锁Flash
|
||
// 解锁Flash
|
||
fmc_unlock();
|
||
|
||
// 读取保存的参数
|
||
u16 angle2;
|
||
|
||
// 尝试从Flash读取参数,如果不存在则使用默认值
|
||
if (read(ADDR_ANGLE_DATA, &angle2) != FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
angle = 0; // 默认值
|
||
std::printf("角度初始化为: %d\r\n", angle2);
|
||
} else {
|
||
std::printf("从Flash读取到角度数: %d\r\n", angle2);
|
||
}
|
||
|
||
// 读取保存的参数
|
||
if (!angle_saved) {
|
||
printf("saved_angle: %u\r\n", (u16)angle);
|
||
FlashEepromStatus status = write(ADDR_ANGLE_DATA, (u16)angle);
|
||
if (status == FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
angle_saved = saved; // 标记已保存过
|
||
CAN0_transmiter.EEPROMStatus = 0; // 设置EEPROM状态
|
||
} else {
|
||
CAN0_transmiter.EEPROMStatus = 1; // 设置EEPROM错误状态
|
||
}
|
||
CAN0_transmiter.testfloat_union.f = status; // CAN发送测试
|
||
return status;
|
||
}
|
||
return FLASH_EEPROM_OK; // 已保存过,直接返回
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 读取角度数据从Flash
|
||
* @return float: 角度数据
|
||
*/
|
||
float FlashEEPROM::read_angle() {
|
||
u16 angle = 0;
|
||
if (read(ADDR_ANGLE_DATA, &angle) == FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
return (float)angle;
|
||
}
|
||
return 0.0f; // 默认返回0度
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 增加错误计数并保存到Flash
|
||
*/
|
||
void FlashEEPROM::increment_error_count(void) {
|
||
uint16_t error_count = 0;
|
||
|
||
// 读取当前错误计数
|
||
FlashEepromStatus read_status = read(ADDR_ERROR_COUNT, &error_count);
|
||
if (read_status == FLASH_EEPROM_OK ||
|
||
read_status == FLASH_EEPROM_NOT_FOUND) {
|
||
// 增加错误计数(如果是NOT_FOUND,则error_count已经是0)
|
||
error_count++;
|
||
|
||
// 保存更新后的错误计数
|
||
write(ADDR_ERROR_COUNT, error_count);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 示例主函数 - 展示Flash EEPROM的使用方法
|
||
*/
|
||
void flash_eeprom_example_main(void) {
|
||
std::printf("\r\n=== Flash EEPROM 使用示例 ===\r\n");
|
||
|
||
// 初始化Flash EEPROM
|
||
flashEEP.init();
|
||
|
||
// 模拟参数更新
|
||
std::printf("\r\n--- 更新PID参数 ---\r\n");
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||
flashEEP.update_pid_parameters(120, 80, 30);
|
||
|
||
// 模拟系统配置更新
|
||
std::printf("\r\n--- 更新系统配置 ---\r\n");
|
||
flashEEP.update_system_config(0x03);
|
||
|
||
// 模拟错误发生
|
||
std::printf("\r\n--- 模拟错误计数增加 ---\r\n");
|
||
flashEEP.increment_error_count();
|
||
flashEEP.increment_error_count();
|
||
|
||
// 再次读取参数验证保存是否成功
|
||
std::printf("\r\n--- 验证保存的数据 ---\r\n");
|
||
uint16_t kp_value, ki_value, kd_value;
|
||
uint16_t system_config;
|
||
uint16_t error_count;
|
||
|
||
// if (flashEEP.read(ADDR_MOTOR_KP, &kp_value) == FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
// std::printf("当前KP值: %d\r\n", kp_value);
|
||
// }
|
||
|
||
// if (flashEEP.read(ADDR_MOTOR_KI, &ki_value) == FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
// std::printf("当前KI值: %d\r\n", ki_value);
|
||
// }
|
||
|
||
// if (flashEEP.read(ADDR_MOTOR_KD, &kd_value) == FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
// std::printf("当前KD值: %d\r\n", kd_value);
|
||
// }
|
||
|
||
// if (flashEEP.read(ADDR_SYSTEM_CONFIG, &system_config) == FLASH_EEPROM_OK)
|
||
// { std::printf("当前系统配置: 0x%02X\r\n", system_config);
|
||
// }
|
||
|
||
// if (flashEEP.read(ADDR_ERROR_COUNT, &error_count) == FLASH_EEPROM_OK) {
|
||
// std::printf("当前错误计数: %d\r\n", error_count);
|
||
// }
|
||
|
||
std::printf("\r\n=== 示例结束 ===\r\n");
|
||
} |