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旋钮键盘项目---foc讲解（闭环位置控制）

news 2025/8/18 17:58:52

hello，周六休息了一天，出去打本了。趁着夜色，花费了几个小时，也是将闭环代码写完，参考了灯哥的思路。接下来介绍一下我的整个流程：

一、闭环位置控制思路：

其实懂得了开环，那么闭环其实很简单了。我们可以看函数

void setPhaseVoltage(float Uq,float Ud, float angle_el) {angle_el = _normalizeAngle(angle_el);// 帕克逆变换Ualpha =  -Uq*sin(angle_el); Ubeta =   Uq*cos(angle_el); // 克拉克逆变换Ua = Ualpha + voltage_power_supply/2;Ub = (sqrt(3)*Ubeta-Ualpha)/2 + voltage_power_supply/2;Uc = (-Ualpha-sqrt(3)*Ubeta)/2 + voltage_power_supply/2;setPwm(Ua,Ub,Uc);
}

这个函数的三个参数，首先第一个其实就是力矩大小。第二个我们默认是0，是磁场分量（理论上保持 0，才能保证最大力矩输出效率）。第三个就是angle_el → 电角度（决定定子磁场的方向，等于是你要把转子“拉”到哪个位置）

那么在我们开环的过程中时候，是给了一个恒定的力。角度也是我们计算一个规定的角度，其实也差不多就是恒定的角度。那么很简单，套到闭环的时候，就是这个力，我们需要自己去根据角度来计算。同时，这个电角度也需要实时去计算。然后带入进去。

接下来给出我的代码：

CloseLoop.c

#include "CloseLoop.h"float Motor_target = 3.14;
int DIR= 1;
float Cur_Uq = 0.0;
float zero_electric_angle=0;
#define _3PI_2 4.71238898038ffloat _electricalAnglew_without_para(){return  _normalizeAngle((float)(DIR *  7) * GetAngle_Without_Track()-zero_electric_angle);
}//开始校准电角度的值
void zero_electric_angle_correct()
{setPhaseVoltage(6,0,_3PI_2);HAL_Delay(3000);zero_electric_angle = _electricalAnglew_without_para();setPhaseVoltage(0,0,_3PI_2);
}float kp = 0.133;
float sensor_Angle;
void closeLoop()
{//0-6.28sensor_Angle =GetAngle();/*这里是这样计算的，当前我接入的是24v电压，需要将12v设定为0电压位置。所以我实际最大为12v。这里我规定，45度偏差的时候，达到最大允许的偏差角度，这个时候输出最大的纠正力矩，来控制它回正。所以对应关系就是 当前角度偏差/最大允许的45度角度偏差  =   当前输出电压/最大允许输出电压12v。这样子就一下子知道对应的关系了，我们需要的是根据当前角度偏差，输出当前应该给定的电压所以就是12/45 = 0.266*///把获取的弧度制，转化为角度制。角度得到后，通过kp这个比例，转化到电压值。Cur_Uq = _constrain(kp*(Motor_target-DIR*sensor_Angle)*180/PI,-6,6);setPhaseVoltage(Cur_Uq,  0, _electricalAnglew_without_para());}

ClsoeLoop.h

#ifndef __CLOSELOOP_H
#define __CLOSELOOP_H
#include "OpenLoop.h"
#include "AS5600.h"
#include "math.h"
float _electricalAnglew_without_para();void zero_electric_angle_correct();
void closeLoop();
#endif

这里也说了，这里的kp计算，其实是就是将当前的角度，转化为力矩。

当前我接入的是12v电压，需要将6v设定为0电压位置。所以我实际最大为6v。这里我规定，45度偏差的时候，达到最大允许的偏差角度，这个时候输出最大的纠正力矩，来控制它回正。所以对应关系就是当前角度偏差/最大允许的45度角度偏差 = 当前输出电压/最大允许输出电压6v。这样子就一下子知道对应的关系了，我们需要的是根据当前角度偏差，输出当前应该给定的电压所以就是6/45 = 0.133。

里边写的是24v，我输入的也是24v，但是我只用12v的幅值。当然你也可以按照这个来改。但是会出现一变化过快，毕竟电压大了，力矩变大，加速度就大，速度就大。