STM32电机控制 · 从零到项目落地

📚 共计 30 章节

电机控制概述

直流电机、步进电机、无刷直流电机（BLDC）的工作原理与选型对比。

STM32开发环境搭建

STM32CubeMX、Keil MDK、HAL库的安装与第一个工程。

GPIO基础与电机驱动

GPIO配置、H桥电路原理、L298N驱动直流电机。

定时器与PWM生成

STM32定时器详解、PWM模式配置、占空比与频率控制。

编码器与速度测量

正交编码器原理、STM32定时器编码器模式、速度计算与滤波。

编码器速度

PID控制算法入门

位置式PID与增量式PID、参数整定方法（试凑法、临界比例度法）。

速度闭环控制

速度环PID实现、目标速度给定、PWM输出限幅与积分分离。

速度环闭环

位置闭环控制

位置环PID实现、梯形加减速曲线、S形曲线规划。

位置环加减速

电流采样与电流环

采样电阻与运放电路、STM32 ADC配置、电流环PI控制。

FOC（磁场定向控制）基础

Clark变换、Park变换、SVPWM原理与实现。

基于STM32的FOC电流环、速度环、位置环三环控制实现。

步进电机驱动

步进电机原理、细分驱动、A4988/DRV8825驱动芯片使用。

步进电机加减速控制

梯形加减速、S形加减速算法实现与代码优化。

加减速优化

无刷直流电机（BLDC）方波控制

六步换相法、霍尔传感器检测、开环启动。

BLDC六步换相

BLDC闭环控制

基于反电动势检测的无传感器控制、启动策略。

无传感器反电动势

CAN总线通信

CAN协议基础、STM32 CAN外设配置、电机控制指令传输。

RS485与Modbus协议

RS485硬件设计、Modbus RTU协议实现、多机通信。

电机参数辨识

电阻、电感、反电动势常数测量方法，离线辨识与在线辨识。

电机控制中的滤波器设计

一阶低通滤波、滑动平均滤波、卡尔曼滤波入门。

滤波卡尔曼

电机保护机制

过流保护、过温保护、堵转检测、欠压保护实现。

RTOS在电机控制中的应用

FreeRTOS任务划分、中断管理、任务间通信。

电机控制中的状态机设计

有限状态机（FSM）建模、状态切换逻辑实现。

上位机与电机调试

串口通信协议设计、Python/PyQt上位机开发、波形显示。

电机控制中的故障诊断

常见故障分析、日志系统设计、调试技巧。

电机驱动板硬件设计

原理图设计、PCB布局要点、功率器件选型。

电机控制中的电磁兼容（EMC）

干扰源分析、滤波与屏蔽、PCB设计优化。

电机控制算法优化

定点数运算、查表法、汇编优化、代码效率提升。

多电机同步控制

主从同步、电子齿轮、电子凸轮原理与实现。

同步电子齿轮

项目实战：两轮平衡车

硬件选型、姿态解算、电机控制、整体调试。

平衡车项目

项目实战：四轴无人机电调

BLDC驱动、FOC控制、通信协议、保护逻辑。

无人机电调