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

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    发表于 2023-9-11 21:32:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
    本帖最后由 王昱顺 于 2024-3-27 18:30 编辑

    STC-FOC Lite V2版本更新啦,本贴为较为久远版本,实现效果不好
    想查看最新FOC的话请移步新的帖子:
    [高性能FOC]STC-FOC Lite V2开源!经过多天测试,稳定无异常 - 有ICache的STC32F12K54测试版块,FOC - 国芯论坛-STC全球32位8051爱好者互助交流社区 - STC全球32位8051爱好者互助交流社区 (stcaimcu.com)







    FOC
    程序实现!Fast-SVPWM输出!
    STC32F12K54实现,32位8051,全开源软件/硬件

    现在进度为:
    ==V2硬件基础功能已经验证完成,已开源【STC-FOCV2测试板】、【磁编码器改装板】、【串口上位机(借用的淘晶驰串口屏软件仿真功能)】
    ==程序架构调试完成,但是出了点小意外,前几天调试的时候电流环抽风给电机的一相击穿了,但是现在不带PID操作是很好用的。
    //==完成三环闭环:速度开环、电流环(Iq、Id双闭环)速度环(速度串电流)、位置环(位置串速度串电流)
    ==完成SVPWM实现,通过对向量进行压缩,简化判断步骤,减少计算量提高速度。
    可以获得14位绝对值角度、电角度、速度。可以解算Iq、Id。
    初始化界面.png
    等待实现的功能(按照顺序更新实现):抗齿槽算法。
    加速的 硬件FPMU浮点/硬件三角函数硬件MDU32都已经打开,
    可以感觉出来速度确实嗖嗖的


    2023年9月16日更新:
    1.增加MT6701磁编码器用于读取无刷电机绝对值角度。
    2.重新更改程序外设之间的配合,使用串口DMA,ADC-DMA减少浪费时间。
    3.移植增加PID库,等待添加三环闭环。
    4.使用的串口DMA可以方便的使用printf输出到自定义缓冲区,

       然后通过DMA_Send_Start();函数一次性发出去,觉得有用可以参考移植。
    5.文件归档整理,拓展为多文件工程。
    效果视频



    2023年9月17日更新:
    1.增加电机电流环,现在可以完成电流环闭环运行。
    2.调整滤波时间常数,优化一些波形问题。
    3.增加计算速度的函数,现在可以正确的显示速度。
    效果视频


    2023年9月20日更新:
    1.增加电机速度闭环,现在可以完成恒定速度运行。
    2.添加Id电流读取,增加Id电流环,减少损耗。
    3.添加模式切换标志,三环模式可以随时切换。

    效果视频


    2023年9月22日更新:
    1.添加SVPWM输出,提高母线电压利用率。
    2.修改PWM模式为中央对齐模式。
    3.调整I2C通讯速率,现在为1MHz,大大提高程序运行速度。


    2023年9月23日更新:
    1.增加位置环模式。

    2.修复累计位置函数中的逻辑错误。
    效果视频


    2023年10月26日更新:
    1.经过验证,V2版本硬件已经功能测试通过了。

    2.更新了速度更快的Fast_SVPWM。经测试利用效率和波形都非常令人满意。
    3.正在重构程序主体,包括中断触发链路和操作的同步。
    参考文献:[1]齐昕,王冲,周晓敏等.一种低硬件资源消耗快速SVPWM算法[J].电机与控制学报,2014,18(04):31-38.DOI:10.15938/j.emc.2014.04.006.

    SVPWM效果图片:
    截图202310262049579313.jpg


    2023年11月7日更新:
    1.开源第二版的硬件、串口屏上位机(建议不用买串口屏,改一下Link1D就能用电脑看了)
    2.程序架构调整完成,但是电流环暂时没法调
    效果视频(电机没坏之前的珍贵影像):

    这个是电桥测试,可以看到有一相有些短路:




    STC-FOCV2硬件开源.zip

    1.47 MB, 下载次数: 221

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     楼主| 发表于 2023-9-11 21:42:16 | 显示全部楼层
    FOC电机控制,STC32F12K54实现
    ===32位8051,全开源软件/硬件

    加速的 硬件FPMU浮点/硬件三角函数硬件MDU32都已经打开,
    可以感觉出来速度确实嗖嗖的, 软硬件完全开源!会持续更新新功能

    更新下载地址:
    2023年9月16日更新:
    FOC测试程序V12023年9月16日更新.zip (207.16 KB, 下载次数: 210)
    2023年9月17日更新:
    FOC测试程序V2.zip (212.96 KB, 下载次数: 183)
    2023年9月20日更新:
    FOC测试程序V2 2023年9月20日更新.zip (220.89 KB, 下载次数: 164)
    2023年9月22日更新:
    FOC测试程序V2 2023年9月22日更新SVPWM.zip (221.95 KB, 下载次数: 161)

    2023年9月23日更新:
    1.增加位置环模式。
    2.修复累计位置函数中的逻辑错误。
    FOC测试程序V2 2023年9月23日更新.zip (222.37 KB, 下载次数: 312)





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    发表于 2023-9-11 21:55:54 | 显示全部楼层
    FOC控制-STC32F12K54实现,全开源
    这厉害了,少年强则国强,这是STC32F拉风奖得主 ?

    截图202309112152574741.jpg
    截图202309112152194390.jpg

    截图202309112201319966.jpg





    点评

    智能车也参加了,不过很可惜比赛前硬件出问题了。这次准备早早准备继续参加比赛  详情 回复 发表于 2023-9-12 14:38
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    发表于 2023-9-11 21:59:09 | 显示全部楼层
    截图202309112156184823.jpg



    截图202309112157092135.jpg


    截图202309112157481216.jpg
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    发表于 2023-9-11 23:13:13 | 显示全部楼层
    强!跟进学习!
    截图202309221444053579.jpg
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    发表于 2023-9-12 12:58:38 来自手机 | 显示全部楼层
    楼主电压开环最高能跑多少转?前段时间用32g128移植试了一下只能跑几百转😂😂

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    现在整个程序结构还没优化,像是ADC/UART都是直接用的堵塞式。晚上我优化一下结构再测试测试,理论上来说几千转应该是没有问题。 这个跟电机的KV值也有很大关系,比如说我手里的无刷电机是24V3000转的,那么我用12V  详情 回复 发表于 2023-9-12 14:37
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     楼主| 发表于 2023-9-12 14:37:17 | 显示全部楼层
    qgcwh1 发表于 2023-9-12 12:58
    楼主电压开环最高能跑多少转?前段时间用32g128移植试了一下只能跑几百转😂😂 ...

    现在整个程序结构还没优化,像是ADC/UART都是直接用的堵塞式。晚上我优化一下结构再测试测试,理论上来说几千转应该是没有问题。
    这个跟电机的KV值也有很大关系,比如说我手里的无刷电机是24V3000转的,那么我用12V电源顶了天也就是1500转了。
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     楼主| 发表于 2023-9-12 14:38:33 | 显示全部楼层
    神农鼎 发表于 2023-9-11 21:55
    FOC控制-STC32F12K54实现,全开源
    这厉害了,少年强则国强,这是STC32F拉风奖得主 ?

    智能车也参加了,不过很可惜比赛前硬件出问题了。这次准备早早准备继续参加比赛
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    发表于 2023-9-12 14:59:10 | 显示全部楼层
    2024年,STC组别,会有 CAN 通信部分,我们已提建议
    ===卓老师也认可,智能汽车应该有CAN的部分
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    发表于 2023-9-13 15:05:49 | 显示全部楼层
    这个触摸屏也挺好的,有地方买么

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    这个是淘晶驰的触摸屏,淘宝上可以搜索到的。里面这块是个4.3寸的屏幕  详情 回复 发表于 2023-9-13 16:10
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