⚡ FOC 电机控制
从零到工程实践
📘 30章 · 完整目录
01
初识FOC
什么是FOC
历史与发展
与方波对比
应用领域
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02
电机基础
直流电机原理
BLDC结构
PMSM结构
数学模型
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03
坐标变换 (上)
Clark变换
数学推导
代码实现
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04
坐标变换 (下)
Park变换
数学推导
代码实现
反Park变换
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05
SVPWM原理 (上)
空间矢量概念
电压空间矢量
扇区判断
作用时间计算
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06
SVPWM原理 (下)
切换点计算
代码实现
与SPWM对比
谐波分析
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07
电流采样
采样电阻布局
采样时刻选择
电流重构
采样滤波
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08
电流环PI控制
PI控制器原理
电流环数学模型
参数整定
抗积分饱和
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09
速度环PI控制
速度环数学模型
参数整定
速度前馈
级联控制
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10
位置环控制
位置环数学模型
P/PI/PD控制
位置前馈
轨迹规划
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11
观测器基础 (上)
为什么需要观测器
龙伯格观测器
在FOC中的应用
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12
观测器基础 (下)
滑模观测器SMO
抖振与解决方案
代码实现
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13
无传感器FOC (上)
反电动势观测
磁链观测
转子位置估计
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14
无传感器FOC (下)
高频注入法HFI
零低速应用
优缺点
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15
启动策略
开环强拖
三段式启动
无传感器启动难点
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16
弱磁控制
弱磁原理
电压/电流极限圆
控制策略
深度弱磁
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17
MTPA控制
MTPA原理
数学推导
查表与在线计算
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18
死区补偿
死区效应分析
对电流波形影响
电压/电流补偿
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19
参数辨识
电阻辨识
电感辨识
磁链辨识
在线辨识RLS
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20
硬件设计 (上)
主控芯片选型
驱动芯片选型
功率管选型
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21
硬件设计 (下)
电源电路
保护电路
Layout注意事项
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22
软件架构
状态机设计
任务调度
模块化编程
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23
通信协议 (上)
CAN通信原理
控制字/状态字
CANOpen协议
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24
通信协议 (下)
UART通信
SPI与编码器
EtherCAT简介
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25
编码器与传感器
霍尔传感器
增量式编码器
绝对值编码器
磁编码器
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26
调试与测试
示波器使用技巧
上位机开发
数据记录与分析
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27
故障诊断
常见故障
故障码设计
故障恢复策略
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28
性能优化
电流环带宽提升
速度环响应优化
效率优化
噪声抑制
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29
工程实践案例 (上)
两轮平衡车FOC
四轴飞行器电调
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30
工程实践案例 (下)
机械臂关节驱动
电动汽车水泵
课程总结与展望
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