FOC电机控制:从零到量产全流程实战

📚 共计 30 章节
01
FOC概述与电机基础
什么是FOC · 应用领域 · 直流/交流电机原理 · PMSM结构 · Clark/Park数学基础
基础理论变换
02
开发环境搭建
STM32CubeMX · Keil/IAR · MATLAB/Simulink · 示波器/逻辑分析仪/电流探头
工具链环境
03
电流采样与调理电路
单/双/三电阻采样 · 运放选型 · 采样电阻计算 · 共模电压 · 采样时序与ADC触发
硬件电路
04
ADC采样与标定
STM32 ADC配置 · 注入组/规则组 · 过采样 · 电流重构 · 偏置/增益校准
软件校准
05
Clark变换与Park变换
等幅值/等功率 · Clark/Park代码实现 · 变换矩阵推导 · 角度对齐验证
数学坐标变换
06
SVPWM原理与实现
空间矢量调制 · 扇区判断 · 作用时间 · 七段/五段SVPWM · 死区补偿 · 代码
调制核心
07
电流环PI控制器设计
连续/离散PI · 抗积分饱和 · 积分分离 · 变增益 · 带宽设计 · 参数整定
控制PI
08
速度环与位置环设计
级联控制 · 速度环PI · 位置环P/PD · 前馈补偿 · 陷波滤波器 · 扰动观测器
运动控制观测器
09
转子初始位置检测
高频注入(HFI) · 脉冲注入 · 磁链观测 · I/F启动 · 开环强拉与切换
启动无传感器
10
无传感器控制基础
反电动势观测器 · 滑模观测器(SMO) · PLL · 磁链观测器 · 低速/高速切换
无感观测器
11
MTPA与弱磁控制
最大转矩电流比 · 查表/公式法 · 弱磁原理 · 电压/电流极限圆 · 深度弱磁
效率弱磁
12
六步换向与方波控制
六步换向原理 · 霍尔传感器 · 120°/180°导通 · 方波vs FOC · 启动换向逻辑
方波换向
13
电机参数辨识
定子电阻/电感/反电动势常数/转动惯量辨识 · 离线/在线辨识
辨识参数
14
故障检测与保护
过流/过压/欠压/过温 · 堵转/缺相检测 · 故障记录与恢复策略
安全诊断
15
CAN通信与UDS诊断
CAN总线 · CANopen · UDS诊断 · Bootloader · CCP/XCP标定
通信诊断
16
EtherCAT与工业总线
EtherCAT从站 · CiA402驱动行规 · DS402状态机 · 同步模式 · 分布式时钟
工业总线实时
17
功能安全与ISO 26262
ASIL等级 · 安全机制 · 双核锁步 · 内存保护 · 故障注入 · 安全文档
功能安全标准
18
EMC设计与整改
传导/辐射发射 · 共模/差模干扰 · 滤波电路 · PCB布局 · 屏蔽与接地
EMC硬件
19
热设计与散热
功率损耗 · 热阻模型 · 散热器选型 · 风冷/水冷 · 热仿真与实测
热管理散热
20
PCB设计要点
功率/控制板分离 · 驱动布局 · 电流采样走线 · 隔离设计 · 爬电距离
PCBLayout
21
固件架构与状态机
主循环/中断架构 · 状态机设计 · 任务调度 · 实时性 · 代码分层
软件架构状态机
22
自动代码生成
Embedded Coder · MIL/SIL/HIL · 代码优化 · 模型在环
自动生成MBD
23
标定与调试工具
CANape/INCA · XCP/CCP标定 · 参数在线修改 · 数据记录 · 自动化脚本
标定调试
24
电机台架测试
测功机 · 负载特性 · 效率Map · 温升测试 · 耐久性测试
测试台架
25
生产测试与老化
下线测试(EOL) · 功能测试 · 绝缘耐压 · 老化筛选 · 测试报告
生产EOL
26
量产工艺与质量控制
SMT工艺 · 三防漆 · 螺丝扭矩 · 来料检验 · SPC过程控制
工艺质量
27
软件版本管理与CI/CD
Git分支策略 · 版本号规范 · 自动化构建 · 单元测试 · 持续集成
DevOps版本
28
认证与合规
CE/UL · RoHS/REACH · IEC 61800 · CCC认证 · 认证流程与文档
认证合规
29
项目实战:低压伺服驱动器
需求分析 · 系统架构 · 硬件设计 · 软件实现 · 调试优化 · 量产交付
实战伺服
30
项目实战:高压电动汽车油泵控制器
功能安全 · ASIL C分解 · 冗余设计 · 故障注入 · 量产验证
实战车规