伺服驱动器固件架构设计与代码实现

📚 共计 30 章节

伺服系统概述

基本概念 · 组成 · 分类 · 应用领域

伺服驱动器硬件架构

主控芯片 · 功率驱动 · 电流采样 · 编码器接口 · 通信接口

伺服驱动器固件架构设计

分层架构 · 模块划分 · 任务调度 · 状态机 · 中断管理

电机控制基础

直流/交流模型 · 坐标变换 · SVPWM原理

电流环设计

数学模型 · PI控制器 · 参数整定 · 实现

速度环设计

数学模型 · PI控制器 · 参数整定 · 前馈控制

速度环前馈

位置环设计

数学模型 · PID控制器 · 参数整定 · 前馈控制

编码器接口与位置检测

增量式/绝对式编码器 · 霍尔传感器 · 位置解算

编码器检测

通信协议实现

CANopen · EtherCAT · Modbus · 自定义协议

系统初始化与自检

硬件初始化 · 参数加载 · 故障自检 · 状态上报

初始化自检

实时操作系统(RTOS)应用

FreeRTOS移植 · 任务管理 · 信号量/互斥锁 · 消息队列

电流采样与滤波

采样电路 · ADC配置 · 数字滤波 · 电流重构

扇区判断 · 作用时间 · 比较值 · 死区补偿

速度观测器设计

M/T/M-T法测速 · 滑模观测器

观测器速度

位置观测器设计

龙伯格观测器 · 扩展卡尔曼 · 锁相环位置观测

观测器位置

参数辨识技术

电阻/电感/反电动势/转动惯量辨识

振动抑制算法

陷波滤波器 · 低通滤波 · 加速度反馈 · 扰动观测器

故障保护机制

过流/过压/过温保护 · 编码器故障检测

上位机通信与调试

串口协议 · 波形显示 · 参数调整 · 固件升级

调试上位机

固件测试与验证

单元/集成测试 · 硬件在环 · 可靠性测试

电机参数自动整定

电流/速度/位置环自整定

自整定参数

多轴同步控制

电子齿轮 · 电子凸轮 · 主从同步 · 插补算法

节能与热管理

能量回馈 · 动态功耗 · 散热策略 · 温度监测

节能热管理

安全功能实现

STO · SS1 · SBC安全制动控制

安全功能安全

固件架构优化

代码优化 · 内存管理 · 执行效率 · 模块化

现场总线应用

EtherCAT从站 · PROFINET · EtherNet/IP · Powerlink

总线工业以太网

高级控制算法

模型预测 · 自适应 · 模糊 · 神经网络控制

固件版本管理与文档

版本控制 · 变更管理 · 技术文档 · API文档

行业标准与认证

CE/UL认证 · 功能安全 · EMC标准

从零搭建固件 · 调试优化 · 性能评估 · 案例分析