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原创 SimpleFOC、ODrive和VESC 教程链接汇总
一、SimpleFOC系列教程SimpleFOC（一）—— 简介（附有文件下载链接）SimpleFOC（二）—— 快速入门 （开环控制）SimpleFOC（三）—— AS5600角度读取SimpleFOC（四）—— 闭环控制SimpleFOC（五）—— 双电机控制SimpleFOC（六）—— PowerShield和AS5047PSimpleFOC（七）——STM32（Bluepill）的应用SimpleFOC（八）—— 理论+实践 深度分析SVPWMSimpleFOC（九）——
2021-11-10 13:48:16
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原创 ODrive移植keil（九）—— 抗齿槽效应算法
在永磁电机中，即使定子中没有电流通过，也会存在一个电磁转矩，这个转矩叫齿槽力矩（Cogging Torque）。用手转动电机，会感觉到它从当前点“跳跃”并“稳定”在另一个点，电机有“一格一格”的顿挫感（俗称颗粒感）。当电机低速转动时，表现为“一顿一顿”，当电机高速转动时，电机的振动和噪声会更大。某疆早期的2312电机齿槽效应非常大，后来的电机齿槽效应明显变小了。5008电机的齿槽效应小，改善效果不明显，用齿槽效应大的电机测试，改善效果还是很明显的。
2023-12-08 09:00:23
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原创 ODrive移植keil（八）—— 闭环控制
定点运算早就存在，但是ST采用定点运算配合它的电机库，极大的推广了这一技术，我觉得目前市面上只要是定点运算的电机驱动器，应该都会受到ST的影响，或者直接就师承ST。发送指令“C”，3秒钟后电机“嘀”一声，然后正转8个电角度，反转8个电角度，同时串口打印校准参数。如果限速，电机只能达到限制转速。发送指令“C”，3秒钟后电机“嘀”一声，然后正转8个电角度，反转8个电角度，同时串口打印校准参数。发送指令“C”，3秒钟后电机“嘀”一声，然后正转8个电角度，反转8个电角度，同时串口打印校准参数。
2023-10-19 17:28:23
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原创 ODrive移植keil（七）—— 插值算法和偏置校准
ENCODER_cpr 为接口对应的cpr，比如AS5047P的ABZ接口cpr=4000，SPI接口的cpr=16384，注意区分。读取后的角度为原始数据，再在encoder_update() 中处理，数据处理包含了两部分：锁相环和插值，目前支持四种编码器：ABZ、AS5047P、MT6701、MA730，本例以ABZ信号为例，发送指令“P”（不需要回车换行），同时用手转动电机，查看角度打印，使用SPI接口，SPI读出角度为绝对值，更容易找到规律，
2023-10-14 18:10:02
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原创 ODrive移植keil（六）—— 测量电阻电感和电流环PI参数整定
最初移植的时候，我也用函数指针实现中断中的函数运行，但是发现函数指针太不直观了，非常容易被忽视和忘记更改指针，所以用了标志位的方法，不高级但却实用。发送指令“C”（不需要回车换行），3秒钟后电机“嘀”一声，校准完毕，打印测量结果，同时打印整定后的电流环PI参数。在ODrive代码中，设定了测量电流 I，根据检测到的电流不断调整 U，大概3秒钟，最终稳定电流到设定值，电阻电感测量的相关代码在motor.c文件中，可自行查看，上面也讲过了原理，所以就不再细说，
2023-10-12 10:31:43
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原创 ODrive移植keil（五）—— 开环控制和电流变换
如果转速设置太大，电机会振动，可以调高 target_voltage_ 以达到更大的转速，但是注意电机电流，注意发热。ODrive的程序架构，也是我在基本移植完代码后才焕然大悟的，如果事先有架构意识，不至于看代码的时候那么痛苦。Park变换的θ是当前读出的角度，而Park逆变换是下次FOC计算时的角度（当前角度+估算的下次转过的角度），3、Uq设置太大，电机发热严重，Uq设置太小，电机没劲转不动或者转不快，所以一定要根据电机相电阻设置大小，4、θ不是当前的角度，是目标角度，就是下次计算时的角度。
2023-10-11 10:57:06
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原创 ODrive移植keil（四）—— PWM触发ADC采样
ADC以DMA的方式转换，代码单独执行这个操作是没问题，但在初始化阶段随着片内外设配置的增加，或者代码执行顺序的变换，就会发生错位。网上找到过很多解释错位原因以及改正办法，但从来都没有彻底解决过这个问题，此次移植又遇到了这个问题，曾经的解决办法测试一遍后都失效了，最后发现用TIM2更新触发的方式不再错位。ADC1多通道规则转换时，如果使用DMA方式，经常会发生AD值错位的现象，比如第一个AD值的高字节放入的是低字节的数据，而低字节是第二个AD值的高字节数据，以此类推，转换值全部失效。
2023-09-16 18:08:18
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原创 ODrive移植keil（三）—— USB虚拟串口和快速正弦余弦运算
但是我实际的测试，从软件中断退出后仍然会执行第二个更新中断，并且我觉得在软件中断中等待第二次更新中断，很浪费时间，所以就没有使用这个方案。以上测试证明了USB虚拟串口移植成功，但在实际应用中，只需要USB收发数据，不需要USART2，所以屏蔽掉相关配置。单片机的USB通信，一般都是以虚拟串口的方式实现，ODrive使用自定义的接口，所以才需要用zadig驱动。DSP库优化后的运算，运算时间大约261520 us，精度在0.000001f，我本来是打算描述下移植的细节的，但是隔的时间太久了，已经记不清细节，
2023-09-15 17:07:40
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原创 ODrive移植keil（二）—— ODrive的程序架构
本节及之后的教程将把odrive移植到keil环境下，为了降低移植难度，同时也为了让大家更容易学习掌握移植后的代码，本次移植，只移植电机的核心控制功能，实现常用的一些功能。这部分代码会让人看得很无助，因为所有的代码都在此时执行，比如最下面的开环控制，都已经闭环了难道它还在运行，它运行的意义是什么？ADC1的规则通道转换所有闲杂的ADC，比如温度检测，不需要时效，软件触发后将一直在后台转换；国外的电机驱动技术领先国内这是不争的事实，“洋务运动”一直都在，只是在不同的领域不同的范围，
2023-09-07 11:16:30
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原创 ODrive移植（一）—— 国产替代方案（VScode版移植）
官方网站：https://odriverobotics.com/github网站：https://github.com/odriverobotics/ODrive官方使用说明：https://docs.odriverobotics.com/v/latest/guides/getting-started.html，在左下角选择对应的版本，比如ODrive-V3.6的当前最新版本是0.5.6，
2023-09-01 17:51:00
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原创 VESC操作入门（三）——PPM输入控制和ADC输入控制
注意操作时动作要慢，不要快速的上下划动摇杆，电机转速突变容易产生高压反电动势，本人的12V小功率开关电源就这样被击穿了。因为上面测试PPM时使用了带AS5047P编码器的电机，固件中默认使能了SPI接口，所以需要重新烧写不支持SPI接口的固件，本人测试用的10K和20K电位器接入ADC引脚后都不起作用，直到使用4.7K电位器，引脚电压才可以被改变，vesc可用于电动滑板车，所以AD引脚应该接的是一个转把，本人查找资料，发现电动车转把不是电位器，此时操作摇杆就可以控制电机转动，向上电机正转，向下电机反转。
2023-06-02 18:01:12
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原创 SmartKnob移植ESP32和STM32——棘轮手感
SmartKnob 利用电机模拟机械旋钮的效果，且模式灵活多变，自带高级感，据说宝马的车内旋钮就是这样的。github网址：https://github.com/scottbez1/smartknob。
2023-05-17 14:01:02
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原创 VESC操作入门（二）——双轮毂电机控制和CAN通信
要想让两个电机同时转动，需要在1000ms内连续发送两个指令，手工操作CAN盒的方式肯定达不到。只能通过代码的方式，而能够在最短的时间内实现这个功能的代码，非arduino莫属。VESC中会限制电机的最小速度，修改了限制后，虽然可以设置更小的速度，但是电机有抖动，尝试修改了PID，作用不大，电机齿槽效应导致的抖动，PID无能为力。VESC和ODrive的CAN通信类似，都只有简单的指令，大部分操作都需要通过USB事先配置好。VESC的CAN波特率默认500K，默认使能，接线既可使用，不需要任何配置。
2023-05-04 18:30:58
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原创 ODrive的梯形轨迹
实际应用中，需要电机又快又稳的转到指定位置，梯形轨迹（INPUT_MODE_TRAP_TRAJ）本质上是一个分段函数的轨迹规划，是一个先加速，再匀速，再减速的三段函数的过程。2804电机100kv，12V电源，最高速度为1200RPM = 20 转/秒。AS5047P_SPI接口，电源电压12V，24V都可以。1.1.2、位置模式，梯形轨迹。1.1.1、速度模式。
2023-04-20 16:55:23
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原创 ODrive的CAN通信
读取当前电压值（MSG_GET_VBUS_VOLTAGE）cmd_ID=0x17，msgID = node_ID | cmd_ID = 0x057，发送后没有反应，看代码需要rtr为1，打勾。设置Axis请求状态（MSG_SET_AXIS_REQUESTED_STATE）cmd_ID = 0x07，Adress=（node_ID
2023-04-20 16:21:45
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原创 ODrive运放电路的分析和替代方案
下图第80行，max_unity_gain_current = 边缘 x 波动 x 采样电阻导数 = 0.9 x 1.35 x 2000 = 2430，下图第81行，requested_gain = 2430 / 电流采样范围，代码通过设置的电流采样范围，计算出需要的放大倍数。如果电流采样范围设置120A，放大倍数为20倍，如果电流采样范围设置240A，放大倍数为10倍，如果电流采样范围设置30A，放大倍数为80倍，如果电流采样范围设置60A，放大倍数为40倍，ODrive的采样电阻为0.5mΩ，
2023-04-18 16:45:55
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原创 SimpleFOC移植STM32（九）—— ABZ编码器电机
ABZ或者ABI，叫法不同但指的都是同一种编码器，也叫增量式编码器。ABZ编码器最大的优点就是接口统一，兼容性好。不像SPI接口的磁编码器，不同厂家的芯片甚至同一厂家的不同型号，通信协议各不相同，换个编码器就要重新写代码。光电编码器的信号输出有开漏和推挽多种形式，不确定信号类型情况下，在单片机接口上最好能接 上拉电阻，光电编码器的工作电压一般为5V，接3.3V后不工作。驱动板103没有5V电源输出。磁编码器输出的ABZ信号一般为推挽输出，有一定的驱动能力，所以有没有上拉电阻不重要。
2023-04-10 18:06:49
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原创 SimpleFOC移植STM32（八）—— 霍尔电机
假如霍尔电机是2对极，那么cpr=12，示意图刚好相当于一个钟表，假如当前电机的电角度在12点，q轴如上图，电机的转矩将一直保持这个状态，直到触发到下一个霍尔跳变，代码检测到新的角度，产生新的矢量q1并持续到下一个状态，所以simpleFOC对霍尔电机的控制效果等同于六步换相法。当然SimpleFOC提供了一个最简单的控制方法，保证电机能够转起来，你不要一看它的控制效果不好扭头就走，你知道了原理下一步就可以把ODrive的角度插值法移植过来，电机就可以实现ODrive的效果，是不是很简单。
2023-04-07 18:15:18
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原创 VESC简介与国产替代方案
官方网站：https://vesc-project.com/github网站：https://github.com/vedderb在上面1.3节中，本杰明说了“与软件不同，硬件布局不是非常可重用的”。不同功率的板子，硬件设计差别一定非常大，而软件可以很容易修改和重用。代码架构反映了本杰明的这一想法，即固件要容易修改和重用。一般我们写代码，会用一个头文件做全局宏定义。
2023-03-20 16:06:46
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原创 ESP32的CAN通信
上面的库里都提到了MCP2515，所以简单介绍下。在Arduino中，考虑到跨平台的兼容性，这个芯片被拿出来频繁使用。在一些没有CAN外设的单片机上，比如UNO上古老的MEGA328P就没有CAN功能，还必须使用MCP2515。MCP2515简单来说是一个把SPI接口转换为CAN接口的转换芯片，在单片机普遍没有集成CAN外设的年代，他可以做为外挂实现CAN通信。
2023-03-20 16:05:39
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原创 ODrive的操作演示——控制AS5047P、霍尔电机和轮毂电机
应该跟ODrive的电源是通过M0的DRV8301降压有关，或者单片机和两路DRV8301通过SPI通信，导致SPI复用过多。SPI接M0端子，进入闭环后电机稍微动一下就报错，查看错误：ENCODER_ERROR_ABS_SPI_COM_FAIL，本店改版后的ODrive，使用单独的电源芯片，并且SPI接口没有过多复用，不存在这个问题，M0/M1都能很好的转动。本文主要是结合本店的驱动器和电机，通过配置的参数，快速实现对电机的控制。用M1接口控制好点，但是转速不能过高，否则也报错。
2022-05-24 11:34:32
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原创 SimpleFOC之ESP32（七）—— 霍尔电机
目录一、霍尔电机介绍二、ESP32drive控制霍尔电机2.1、原理图2.2、读霍尔角度2.3、控制霍尔电机三、ESP32drive-D控制霍尔电机3.1、原理图3.2、读霍尔角度3.3、控制霍尔电机 SimpleFOC教程目录：请点击 一、霍尔电机介绍霍尔电机就是带霍尔传感器的直流无刷电机，下图 霍尔有两种安装方式，120度和60度，120度安装方式的稍微常见一些，下图 主要应用于车轮，特别是电动自行车，几乎都是霍尔电机，下图如果是做机器人底盘，霍尔电机是个很好的选择；如果是
2022-01-31 15:30:12
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原创 SimpleFOC之ESP32（十）—— ESP-NOW和力矩反馈
目录说明一、ESP-NOP1.1、简介 SimpleFOC教程目录：请点击 说明一 开始并没打算做ESP32的产品和教程，在B站无意中看到了老外的触觉控制（Haptic Control），觉得非常炫酷，甚是心动。仔细研究了Dagor这个项目，国内貌似没有销售这个产品，板子上用的TI芯片正缺货，我就想能不能用分立元件搭建电路，实现同样的功能，凭借十几年的经验我觉得应该可以拿下。过程还算顺利，两个月做了四版PCB，实现了Dagor的全部功能。这个产品借鉴了老外的创意，参考了老外的代码，只能算半个原
2022-01-29 18:00:23
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原创 SimpleFOC之ESP32（九）—— WIFI、UDP和TCP
目录说明 SimpleFOC教程目录：请点击 说明你一般是怎么看教程的，是不是直接往下翻，找到接线图和代码比划一番结束，所以你也看不到这段话是不是！这让我想起了电影《卧虎藏龙》里碧眼狐狸偷了武功秘籍，但是不识字只能看图比划，而她的徒弟识字，不仅看图还读了心经所以武功超越了师父。文字往往才是核心技术，图片不过是外在的表现形式。simpleFOC的官方代码到上一篇就结束了，网上相关的教程也很少提到无线通信这块。电机控制是个很硬件的技术，无论是硬件设计还是嵌入式编程；而无线通信因为协议的复杂性，更适
2022-01-28 12:00:20
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原创 SimpleFOC之ESP32（五）—— 电流闭环控制Lowside
目录说明一、原理说明1.1、为什么要采样电流1.2、电流检测方式 LowsideCurrent1.3、运放电路设计二、硬件介绍2.1、原理图2.2、准备清单2.3、硬件连接三、程序演示3.1、打开示例3.2、修改代码3.3、验证上传3.4、串口发送指令3.5、观察电机运行 SimpleFOC教程目录：请点击 说明本文教程只适配ESP32drive，注意区分电流采样模式。 一、原理说明1.1、为什么要采样电流 FOC（Field-Oriented Control），即磁场定向控制，磁
2022-01-25 14:51:54
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原创 SimpleFOCStudio安装使用说明及PID调试
目录说明一、SimpleFOCStudio安装1.1、为什么要采样电流 SimpleFOC的教程比较多，做了一个总链接，欢迎点击阅读：SimpleFOC教程链接汇总 说明一、SimpleFOCStudio安装1.1、为什么要采样电流
2022-01-23 14:05:25
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原创 SimpleFOC移植STM32（六）—— 双电机控制和力矩反馈
目录一、说明二、硬件介绍1.1、原理图 SimpleFOC的教程比较多，总链接方便查找阅读：SimpleFOC教程链接汇总 一、说明二、硬件介绍1.1、原理图
2022-01-11 14:33:28
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原创 SimpleFOC之ESP32（六）—— 双电机控制
目录一、硬件介绍1.1、原理图1.2、准备清单1.3、硬件连接二、代码演示2.1、I2C接口说明2.2、速度模式2.3、其它模式 SimpleFOC的教程比较多，做了一个总链接，欢迎点击阅读：SimpleFOC教程链接汇总 一、硬件介绍1.1、原理图1.2、准备清单序号名称数量1ESP32-DevKitC12simpleFOCShield V2.0.323云台电机24USB线1512V电源16杜邦线若干Sim
2021-11-20 18:10:37
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原创 SimpleFOC之ESP32（四）—— 电流闭环控制Inline
目录说明一、硬件介绍1.1、原理图1.2、硬件清单1.3、硬件连接二、程序演示 说明 SimpleFOCShield板载电流采样为Inline模式，所以本章只讲SimpleFOCShield的操作，ESP32drive为Lowside模式，稍后另起一章讲解。一、硬件介绍1.1、原理图1.2、硬件清单序号名称数量1ESP32-DevKitC12simpleFOCShield V2.0.313云台电机14USB线1512V电源
2021-11-20 16:03:48
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原创 SimpleFOC之ESP32（三）—— 闭环控制
目录一、硬件介绍1.1、原理图1.2、ESP32drive方案1.2.1、准备清单1.2.2、硬件连接1.3、SimpleFOCShield方案1.3.1、准备清单1.3.2、硬件连接二、代码演示 — I2C接口2.1、I2C接口说明2.2、速度模式2.3、位置模式三、代码演示 — SPI接口3.1、SPI接口说明3.2、修改示例 一、硬件介绍1.1、原理图 1.2、ESP32drive方案1.2.1、准备清单序号名称数量1USB转串口12ESP32driv
2021-11-18 14:31:38
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原创 SimpleFOC之ESP32（二）—— 开环控制
目录注意事项一、硬件介绍1.1、原理图1.2、ESP32drive方案1.2.1、准备清单1.2.2、硬件连接1.3、SimpleFOCShield方案1.3.1、准备清单1.3.2、硬件连接二、修改底层代码三、程序演示3.1、开环速度模式3.2、开环位置模式 注意事项1、电机的三根线可以任意接在驱动器的ABC三相上，不用区分；2、开环控制最好选择Ω级的电机，尽量不要用mΩ级的航模电机，容易烧MOS和电机。开环控制在实际中也就启动时用用，这不是电机控制的一个常态。3、电机控制要尽快操作，不要停留
2021-11-07 21:20:48
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原创 SimpleFOC之ESP32（一）—— 搭建开发环境
目录说明一、ESP32介绍二、Arduino IDE的ESP32开发环境搭建2.1、安装Arduino IDE2.2、下载ESP库文件2.3、安装ESP32库文件2.4、安装ESP32编译器2.5、Python安装2.6、选择ESP32开发板三、点亮LED3.1、硬件准备3.2、示例演示 说明 2016年春天的时候第一次接触ESP8266，用的ESP-12的模块，串口转wifi通信。本来是很简单的工作，串口发送数据完事，按照习惯看下手册，这一看把我绕晕了，它的与众不同的Xtensa内核，Free
2021-11-07 15:11:05
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原创 SimpleFOC（九）—— 霍尔电机控制
目录一、原理说明1.1、霍尔电机 一、原理说明1.1、霍尔电机霍尔电机就是带霍尔传感器的直流无刷电机。通过霍尔传感器判断电机当前运动状态，控制器根据霍尔采集的信号控制三相输出，让电机持续正常的工作，霍尔传感器的优点是便宜，而且几乎可以安装在任何无刷直流电机上，缺点是，由于角度测量的量化相对较高，因此低速运行不够平滑，使用霍尔传感器的另一个原因是，在无法接近电机轴，或者无法将传感器安装到电机轴上的情况下，霍尔传感器安装在电机转子周围，这使得它们非常非侵入性且易于集成，最常见的应用就是电动自
2021-10-05 18:23:46
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原创 SimpleFOC移植STM32（五）—— 电流采样及其变换
目录一、原理说明1.1、电流采样1.1.1、为什么要采样电流1.1.2、电流采样方式1.1.2.1、低侧电流采样1.1.2.2、高侧电流采样1.1.2.3、内置电流采样1.2、电流变换1.2.1、AD转换1.2.2、clark变换1.2.3、Park变换1.2.4、PID运算二、硬件说明2.1、SimpleFOC V2.0.3 的参数2.2、PowerShield V0.2 的参数2.3、SimpleMotor 的参数2.4、电流实际波形 一、原理说明1.1、电流采样1.1.1、为什么要采样电流
2021-09-28 17:54:50
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