【STC-FOC】Fast-SVPWM输出！STC32F12K54实现，32位8051，全开源软件/硬件

神***

清爽

jhx***

原理图好像与板子布线图有差异，希望修正

王***

jhxczy 发表于 2023-10-16 09:40
原理图好像与板子布线图有差异，希望修正

请问一下，这个差异是指的哪一个版本？
最新版本的我测好后就放出来，之前那个版本是准备替换掉的，因为设计的还不算很成熟，有比较多的问题

jhx***

是之前9.11日的版本

王***

jhxczy 发表于 2023-10-16 10:09
是之前9.11日的版本

好的，之后我直接替换成V2版本的硬件，并且一块开源串口屏工程。
串口屏工程可以用电脑直接使用模拟器，可以免去一块串口屏。串口接电脑上就能用了

jhx***

王昱顺 发表于 2023-10-16 12:37
好的，之后我直接替换成V2版本的硬件，并且一块开源串口屏工程。
串口屏工程可以用电脑直接使用模拟器， ...

王***

目前进度：
==验证驱动部分和电流采样部分成功，编码器部分需要等改造了电机后才能试试。
==目前是开环运行，还是能看出来较大的齿槽脉动。


分割地平面确实很有用，也很有必要，尤其是电机类应用中的ADC部分
下面这个是将示波器地夹子夹在主电源地上的电流波形，可以看到峰峰值到了1.8V了

这个是将示波器地夹子夹在AGND上的电流波形，明显峰峰值要好很多，基本没有尖刺



当然这个波形是带着PWM谐波的，采样的时候是在中心稳定处采样。
等调一调ADC再看看读出来的数据波形。
上面这个波形还是能看出来很明显的马鞍波双峰特征（SVPWM算法）



下面这个是输出端的波形视频

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

深山***

期待异步电机的驱动程序。

王***

新的Fast-SVPWM算法，这次通过查阅了一些论文，发现了有一个可以降低硬件消耗实现SVPWM算法的文章。
现在通过代码实现了一下，这里输出的值是串口绘图得到的。可以看出来是非常标准的马鞍波。
等下午实机运行一下试试。
电机与控制学报_一种低硬件资源消耗快速SVPWM算法.pdf (1.25 MB, 下载次数: 46)

2023-10-25 10:41 上传

点击文件名下载附件

核心代码部分：

#define voltage_power_supply 12.0 // 最高电压限制
#define _constrain(amt, low, high) ((amt) < (low) ? (low) : ((amt) > (high) ? (high) : (amt)))
#define PI 3.14159265358979323846

// 归一化角度到 [0,2PI]
float _normalizeAngle(float angle)
{
        float a = fmod(angle, 2 * PI); // 取余运算可以用于归一化，列出特殊值例子算便知
        return a >= 0 ? a : (a + 2 * PI);
        // 三目运算符。格式：condition ? expr1 : expr2
        // 其中，condition 是要求值的条件表达式，如果条件成立，则返回 expr1 的值，否则返回 expr2 的值。可以将三目运算符视为 if-else 语句的简化形式。
        // fmod 函数的余数的符号与除数相同。因此，当 angle 的值为负数时，余数的符号将与 _2PI 的符号相反。也就是说，如果 angle 的值小于 0 且 _2PI 的值为正数，则 fmod(angle, _2PI) 的余数将为负数。
        // 例如，当 angle 的值为 -PI/2，_2PI 的值为 2PI 时，fmod(angle, _2PI) 将返回一个负数。在这种情况下，可以通过将负数的余数加上 _2PI 来将角度归一化到 [0, 2PI] 的范围内，以确保角度的值始终为正数。
}

// 快速判断返回所在扇区
u8 Fast_Sector(float Ua, float Ub)
{
        return (fabs(Ub) >= fabs(Ua)) ? 2 : (((Ua * Ub) >= 0) ? 1 : 3); // 直接判断返回扇区信息
}

// 执行快速SVPWM算法，填入相应的占空比延时
float Duty_A, Duty_B, Duty_C;
void Fast_SVPWM(float Ua, float Ub)
{
        switch (Fast_Sector(Ua, Ub))
        {
        case 1:
                Duty_A = (1 - Ua - Ub) / 2, Duty_B = (1 + Ua - 3 * Ub) / 2, Duty_C = (1 + Ua + Ub) / 2;
                break;
        case 2:
                Duty_A = (1 - 2 * Ua) / 2, Duty_B = (1 - 2 * Ub) / 2, Duty_C = (1 + 2 * Ub) / 2;
                break;
        case 3:
                Duty_A = (1 - Ua + Ub) / 2, Duty_B = (1 + Ua - Ub) / 2, Duty_C = (1 + Ua + 3 * Ub) / 2;
                break;
        default:
                break;
        }
        printf("%f,%f,%f\r\n",Duty_A-0.5,Duty_B-0.5,Duty_C-0.5);
}

// 常见数值
#define SQART3_2 0.86602540378
#define SQART3_3 0.57735026919

// 执行压缩算法，进行SVPWM
float _Ua, _Ub;
void Transform_To_SVPWM(float Ua, float Ub)
{
        _Ua = Ua * 1 * SQART3_2;
        _Ub = Ub * SQART3_3 * SQART3_2;
        Fast_SVPWM(_Ua, _Ub);
}

// 2023年9月20日11点35分添加Ud内容
// 2023年9月22日添加SVPWM
// 2023年10月25日改进SVPWM
float Ualpha, Ubeta;
//Uq是q轴电压设定，也就是期望电压(包括上半部分和下半部分)。Ud是d轴电压设定，angle_el是当前电机的实际角度
void setTorque(float Uq, float Ud, float angle_el)
{
        // 幅值限位
        Uq = (Uq*2)/voltage_power_supply;
        Uq = _constrain(Uq, -2, 2);
        Ud = (Ud*2)/voltage_power_supply;
        Ud = _constrain(Ud, -2, 2);
        angle_el = _normalizeAngle(angle_el);
        // 帕克逆变换
        Ualpha = (Ud * cos(angle_el)) - (Uq * sin(angle_el));
        Ubeta = (Uq * cos(angle_el)) + (Ud * sin(angle_el));

        Transform_To_SVPWM(Ualpha, Ubeta);
}
复制代码

实机测试视频：

如果无法播放，请点击此处在新窗口打开

神***