01
位置环概述
什么是FOC位置环 · 伺服系统作用 · 与速度/电流环关系
基础概念
02
位置检测元件
增量式编码器ABZ · 绝对式多圈 · 磁编码器AS5048
传感器硬件
03
位置数据处理
计数角度换算 · 零点校准 · 多圈防溢出
算法数据
04
位置环控制模型
PID应用 · P/PD控制 · 前馈作用
控制核心
05
位置环参数整定
手动整定P · 微分抑制超调 · 积分谨慎使用
调参实战
06
位置规划与轨迹生成
梯形/S形速度规划 · T形与S形对比选型
轨迹运动规划
07
位置环离散化实现
采样时间选择 · 增量式PID · 时序配合
数字控制代码
08
稳态误差分析
静差原因 · 积分+前馈消除 · 死区/摩擦力补偿
精度补偿
09
动态响应优化
加速度/速度前馈 · 陷波滤波器 · 带宽测试
性能优化
10
限幅与保护
指令/误差限幅 · 积分饱和 · Anti-Windup
安全鲁棒
11
多圈绝对值位置控制
多圈数据拼接 · 电池备份 · 上电恢复逻辑
绝对值系统
12
归零与寻参
增量归零流程 · 绝对值上电读取 · 限位/软限位
标定初始化
13
同步控制
电子齿轮比 · 多轴同步 · 主从跟随与插补
多轴同步
14
抖动抑制
量化/谐振抖动 · 低通/移动平均滤波 · 工程权衡
滤波稳定性
15
标定与校准
偏心校准 · 线性度补偿 · 温度漂移策略
校准精度
16
故障诊断
位置丢失检测 · 通信故障 · 超差报警急停
诊断安全
17
机器人关节应用
关节控制特点 · 重力补偿 · 柔性关节挑战
机器人关节
18
CNC应用
插补接口 · 加减速前瞻 · 轮廓误差控制
数控加工
19
AGV/AMR应用
轮式里程计 · 航向角融合 · 打滑检测补偿
移动机器人导航
20
3D打印机应用
步进闭环控制 · 打印精度带宽 · 共振补偿/Input Shaping
3D打印步进
21
软件架构设计
RTOS任务优先级 · 通信同步 · 模块化设计
软件架构
22
硬件选型
MCU主频定时器ADC · 驱动芯片 · 隔离抗干扰
硬件选型
23
通信接口
EtherCAT实时性 · CANopen PDO · 脉冲方向接口
通信总线
24
仿真与建模
Simulink搭建 · 参数整定验证 · 仿真到实物迁移
仿真建模
25
调试工具
示波器逻辑分析仪 · 上位机调试 · 数据日志分析
调试工具
26
性能指标
定位精度/重复精度 · 稳态/动态误差 · 带宽响应
指标评价
27
进阶算法
自抗扰ADRC · 滑模SMC · 模型预测MPC
前沿算法
28
固件优化
定点/浮点运算 · 查表三角函数 · 执行时间Profiling
优化固件
29
可靠性设计
看门狗安全状态 · 冗余编码器 · EMC信号完整性
可靠性冗余
30
综合实战
从零搭建直流无刷位置环 · 代码框架 · 问题汇总
实战项目