STM32实现simpleFOC控制无刷电机

一、FOC基础知识学习

使用simpleFOC控制无刷电机前,需要大概了解一下相关知识,包括力矩控制、速度控制、位置控制的原理和它们之间的联系。

推荐学习资料:

教你写一个比SimpleFOC更好的电机库_哔哩哔哩_bilibili

《灯哥手把手教你写FOC算法》课程讲义及库的官方文档网站:http://dengfoc.com

SimpleFOC、ODrive和VESC 教程链接汇总_odrive和simplefoc哪个好-CSDN博客

SimpleFOC学习笔记汇总(2025.02.09更新)_simple foc-CSDN博客

二、环境安装

1、开发工具

由于simpleFOC实现基于arduino,单片机的开发环境需要支持arduino。可选择两种方式:

(1)arduinoIDE

安装方法可参考如下链接:

Arduino开发环境配置 - Dapenson - 博客园

https://zhuanlan.zhihu.com/p/591784392

(2)VScode+platformIO

这种方式可以基于我们常用的VScode来开发单片机程序,查看库代码很方便。

安装方法可参考如下链接:

SimpleFOC---VSCode下载及PlatformIO安装SimpleFOC库-CSDN博客

【公开课】VSCode+PlatformIO开发环境的搭建_哔哩哔哩_bilibili

2、调试工具

可使用VOFA调试查看电压、电流等波形

【VOFA+速成】半小时入门VOFA+简明教程(快速上手一款强力的串口助手)-CSDN博客

三、硬件搭建

硬件环境可根据自己的项目需求选择单片机主控板和电机。以下是我选用测试的硬件。

主控板:STM32F103C8T6/ESP32

电机:2804无刷电机,扭矩仅有0.02Nm,扭矩太小了,只能学习用。

编码器:AS5600,用于测量电机旋转角度和方向。

驱动板:电机驱动芯片选用DRV8313,电流传感器选用INA240,这种电流传感器采用在线电流检测(不要用INA199之类的,这种是低侧电流采样,精度差,控制也很麻烦,需要PWM和采样ADC同步,但是有些商家为了降低成本没有告知,注意避坑)

电源:12V/2A直流电源

四、软件测试

可以用simpleFOC的库中的例程进行测试。测试时,根据选用的主控板改代码中的引脚。

可参考:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/390682580

Document

DengFOC官方文档

需要注意的是,STM32测试串口通信的时候,arduino中需要将Serial改为Serial1(如果用的是第一路串口,其他的类推),否则跑不通。

5、相关功能或项目

【simpleFOC】一个电机如何模拟不同旋钮的手感反馈?

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