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添加了完整的Doxygen文档注释到FOC算法模块的所有函数、类和变量，提升了代码可读性和维护性。同时优化了SVPWM算法实现，将atan2f替换为符号法扇区判断，显著提升计算效率（约15周期vs atan2f 300周期），并改进了arm_sin_cos_f32替代sqrtf提高性能。 feat(FOC): 统一电气角度计算避免重复运算 重构代码以统一电气角度计算，在各个控制循环中只计算一次电气角度并传递给需要的函数，避免了多次重复的fmodf运算和角度归一化操作，提升了实时控制性能。 refactor(Filter): 改进α-β观测器角度处理精度 修改角度卡尔曼滤波器在归一化角度空间[0,360)内工作，避免大累积角度的浮点精度损失问题，确保静止状态下不会产生虚假速度，同时保持与下游代码的兼容性。 refactor: 为算法模块添加完整文档注释 为所有算法模块(FOC、Filter、pid、thermal)添加了详细的Doxygen文档注释，包括函数说明、参数描述、返回值说明等，便于代码理解和API文档生成。
104 lines
2.3 KiB
C++
104 lines
2.3 KiB
C++
/**
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* @file Algorithm/pid.cpp
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* @brief 算法模块源文件
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* @note 本文件仅补充 Doxygen 文档注释，不改变代码逻辑。
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*/
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#include "pid.h"
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#define _constrain(amt, low, high) \
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((amt) < (low) ? (low) : ((amt) > (high) ? (high) : (amt)))
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#include "Can.h"
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#include "config.h"
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#include <cmath>
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extern CAN_transmiter CAN0_transmiter;
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PIDController::PIDController(float P, float I, float D, float ramp, float limit)
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: P(P), I(I), D(D), output_ramp(ramp) // PID控制器加速度限幅
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,
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limit(limit) // PID控制器输出限幅
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,
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error_prev(0.0f), output_prev(0.0f), integral_prev(0.0f) {}
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// PID 控制器函数
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float PIDController::operator()(float error) {
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// P环
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float proportional = P * error;
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// Tustin 散点积分（I环）
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// 添加积分限幅，防止积分饱和
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float integral =
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integral_prev + I * TIME_SLICE * 0.5f * (error + error_prev);
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integral = _constrain(integral, -limit, limit);
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// D环（微分环节）
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float derivative = D * (error - error_prev) / TIME_SLICE;
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// 将P,I,D三环的计算值加起来
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float output = proportional + integral + derivative;
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output = _constrain(output, -limit, limit);
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// 输出斜坡限制
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// 简化的斜坡限制（单行逻辑）
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if (output_ramp > 0) {
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float max_delta = output_ramp * TIME_SLICE;
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output = output_prev +
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fmaxf(-max_delta, fminf(max_delta, output - output_prev));
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}
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// 保存值（为了下一次循环）
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integral_prev = integral;
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output_prev = output;
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error_prev = error;
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return output;
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}
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/**
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* @brief 设置PID参数
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*
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* @param P: P参数
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* @param I: I参数
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* @param D: D参数
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* @return void
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*/
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void PIDController::set_PID(float P, float I, float D) {
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this->P = P;
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this->I = I;
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this->D = D;
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}
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/**
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* @brief 设置P参数
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*
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* @param P: P参数
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* @return void
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*/
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void PIDController::set_P(float pp) {
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this->P = pp;
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}
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/**
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* @brief 设置输出限幅
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*
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* @param limit: 输出限幅
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* @return void
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*/
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void PIDController::set_limit(float limit) { this->limit = limit; }
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/**
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* @brief 重置PID控制器状态
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*
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* @return void
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*/
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void PIDController::reset() {
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error_prev = 0.0f;
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output_prev = 0.0f;
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integral_prev = 0.0f;
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}
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/**
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* @brief 仅清除PID积分项，保留输出斜坡和误差历史
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*
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* @return void
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*/
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void PIDController::reset_integral() { integral_prev = 0.0f; }
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