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Motor_v2/Robot_V2/main.cpp
T
cbb a26dd1cc8e feat(can): 增强CAN通信缓冲区管理机制
- 实现循环缓冲区队列管理CAN消息接收
- 添加缓冲区满/空状态检查函数
- 实现消息出队列dequeue_rx_message功能
- 在中断处理程序中添加消息入队列机制
- 优化CAN消息处理流程,支持批量处理

refactor(motor): 优化电机控制类结构和安全机制
- 重命名PID控制器参数变量名以提高可读性
- 添加过热关机标志位thermal_shutdown和相关处理函数
- 实现过热关机shut_down_thermal和过热恢复resume_from_thermal功能
- 调整关机逻辑,添加drv_stop调用确保电机完全停止
- 修正电流环控制中的占空比设置,改为单相保持

feat(motor): 实现FOC控制算法改进和零点校准功能
- 实现电机零点校准函数calibrate_zero_position用于位置补偿
- 修正FOC控制器中的电气角度计算,集成KTH7823校准角度补偿
- 新增d轴电流计算功能
- 重构PID参数初始化方式,使用统一的电压限制配置
- 更新SVPWM相电压设置算法,改进角度归一化处理
- 修改缺省扇区输出占空比从0.0f改为0.5f以提高稳定性

fix(control): 修复控制回路方向和频率计算问题
- 修正角度控制回路中的误差计算方向
- 修正开环速度控制中的频率参数使用
- 修正速度环控制中的误差计算方向
- 修正MIT模式下多级PID控制器的参数设置和误差计算

refactor(filter): 修正编码器速度计算算法
- 移除速度计算中的冗余乘法因子2

feat(pid): 扩展PID控制器功能
- 添加reset方法用于重置PID内部状态

chore(build): 更新开发工具版本和ADC配置
- 更新csolution版本至2.13.0
- 调整ADC采样时间配置以优化性能
2026-03-09 01:35:26 +08:00

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4.9 KiB
C++

#include "main.h"
#include "Can.h"
#include "FOC.h"
#include "Filter.h"
#include "Timer.h"
#include "adc.h"
#include "ang_sensor.h"
#include "flash.h"
#include "health.h"
#include "initial.h"
#include "systick.h"
extern CAN_transmiter CAN0_transmiter; // CAN初始化
extern sampler sampler; // 采样器
extern angle_sensor KTH7823; // 角度传感器
extern EncoderVelocityKalman Vel_kalman; // 速度滤波
extern EncoderAngleKalman Angle_kalman; // 角度滤波
extern ThermalController thermalController; // 热量控制器
extern FOC_Controller FOC; // FOC控制
extern FlashEEPROM flashEEP; // EEPROM类
extern VersionManager Version;
// 全局版本管理器实例
TaskScheduler scheduler = {0};
u32 motor_runtime_50us = 0; // 电机驱动计算轮次
u32 cnt_test = 0; // 负载检测
// 函数指针数组,包含各种控制模式对应的函数
static FOCFunctionPtr control_functions[] = {
&FOC_Controller::drv_hold, // 0: 占空比置
&FOC_Controller::angle_control, // 1: 位置闭环控制
&FOC_Controller::velocity_control, // 2: 速度闭环控制
&FOC_Controller::
angle_control_with_velocity_limit, // 3:
// 角度闭环控制,带速度限制
&FOC_Controller::MIT_Mode, // 4: MIT 模式
&FOC_Controller::current_control, // 5: 电流闭环控制
&FOC_Controller::velocity_open_loop, // 6: 速度开环控制
};
int main(void) {
u8 init_status = hardware_init();
while (init_status) { // 初始化检测
std::printf("初始化失败\r\n");
}
OTA_initial(); // OTA初始化,A/B分区处理
angsens_MG_check(); // 角度传感器磁感应强度测试
watchdog_init(50); // 看门狗初始化
while (1) {
__disable_irq();
u32 currentTasks =
scheduler.taskFlags; // 保存当前任务标志快照以提高效率并确保一致性
scheduler.taskFlags &= ~currentTasks; // 一次性清除所有已处理的任务标志
__enable_irq();
do_task(currentTasks);
}
return 0;
}
u8 hardware_init(void) {
__enable_irq();
systick_config(); // 系统时钟初始化
unused_pin_init(); // 未使用引脚初始化
USART0_init(); // 调试串口初始化
User_timer_init(); // 任务Timer初始化
u8 init_status = 0;
init_status += KTH7823.init(); // 角度传感器初始化
init_status += sampler.init(); // 采样器初始化
flashEEP.init(); // EEPROM初始化,必须放在角度卡尔曼之前,角度传感器之后
init_status += Angle_kalman.init(KTH7823.getAngle()); // 角度滤波初始化
init_status += Vel_kalman.init(0.0f); // 速度滤波初始化
init_status += CAN0_transmiter.init(); // CAN初始化
init_status += FOC.init(); // FOC初始化
return init_status;
}
void do_task(u32 currentTasks) {
cnt_test++;
// 按照优先级和重要性处理任务
if (currentTasks & (1 << TASK_CURRENT_UPDATE)) { // 更新电流采样值
sampler.update_current();
}
if (currentTasks & (1 << TASK_ANGLE_UPDATE)) { // 更新角度传感器值
KTH7823.update();
FOC.rt_angle = Angle_kalman.update(KTH7823.getAngle());
}
if (currentTasks & (1 << TASK_VELOCITY_UPDATE)) { // 更新速度传感器值
FOC.rt_velocity = Vel_kalman.update(Angle_kalman.getVelocity());
}
if (currentTasks & (1 << TASK_MOTOR_CONTROL)) { // 电机控制任务(最高优先级)
motor_runtime_50us++;
// 静态变量用于跟踪上一次的控制模式
static int last_control_mode = -1;
// 边界检查,防止数组越界
if (FOC.control_mode >= 0 &&
FOC.control_mode < 7) { // 更新为7个控制模式
// 检查控制模式是否发生变化
if (FOC.control_mode != last_control_mode) {
// 重置所有PID控制器的状态,避免积分项累积
FOC.vel_loop.reset();
FOC.angle_loop.reset();
FOC.current_loop.reset();
FOC.vel_inVelAngloop.reset();
FOC.ang_inVelAngloop.reset();
FOC.ang_inMITloop.reset();
FOC.vel_inMITloop.reset();
FOC.current_inMITloop.reset();
// 更新上次控制模式
last_control_mode = FOC.control_mode;
}
if (!FOC.is_shut_down) {
// 调用对应的控制函数
(FOC.*control_functions[FOC.control_mode])();
} else {
// 调用对应的控制函数
FOC.drv_stop();
}
}
}
if (currentTasks & (1 << TASK_MCU_TEMP_UPDATE)) { // 更新mcu温度传感器值
sampler.update_mcu_temp();
}
if (currentTasks & (1 << TASK_DRV_TEMP_UPDATE)) { // 更新电机温度传感器值
sampler.update_drv_temp();
}
if (currentTasks & (1 << TASK_THERMAL_CONTROL)) { // 热量控制
thermalController.update();
}
if (currentTasks & (1 << TASK_MAGNETIC_CHECK)) { // 磁感应强度检测
angsens_MG_check();
}
if (currentTasks & (1 << TASK_VBUS_UPDATE)) { // 更新vbus电压值
power_manage();
}
if (currentTasks & (1 << TASK_CAN_TRANSMIT)) { // CAN通信
CAN0_transmiter.test_u16 = cnt_test; // 负载检测
cnt_test = 0;
CAN0_transmiter.can0_send_flag = SET;
CAN0_transmiter.communication_check();
fwdgt_counter_reload(); // 看门狗复位
}
}