ODrive0.5.5源码分析(5) FOC相关

作者：沉尸(5912129@qq.com)

前言：

         1）本章探讨FOC控制的几个过程分别是在那些函数中进行调用？

         2）这些函数在什么时间节点被调用？

         3）最后剖析FOC控制代码中的详细计算细节。

先画出FOC相关的类图：

简洁类图：

 图1

详细类图：

 图2

说明：上图中纯虚函数特别用红色标识。

经过前面几篇文章讲述的“ADC的处理”以及“时钟和定时器”方面的内容，我们已经知道了3相电流是在哪个时间节点被采集到的，且在哪个函数里面从寄存器中取出然后放入到对应变量中了。

于是，FOC的相关控制就可以开始了：

“MotorControl\motor.cpp”中函数“current_meas_cb()”：

 图3

“MotorControl\motor.hpp”有定义：

PhaseControlLaw<3>* control_law_;

看上面类图，可知：

control_law_->on_measurement 实际上调用AlphaBetaFrameController:: on_measurement

贴出代码：（来自“MotorControl\foc.cpp”）

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Motor::Error AlphaBetaFrameController::on_measurement(             std::optional<float> vbus_voltage,             std::optional<std::array<float, 3>> currents,             uint32_t input_timestamp) {     std::optional<float2D> Ialpha_beta;         if (currents.has_value()) {         // Clarke transform         Ialpha_beta = {             (*currents)[0],             one_by_sqrt3 * ((*currents)[1] - (*currents)[2])         };     }         return on_measurement(vbus_voltage, Ialpha_beta, input_timestamp); }

Ln14 ~ Ln17：

通过Clarke变换计算出了“Ialpha_beta”

计算公式参考《马达控制之FOC原理》

中的式子（2-3）

Ln20:

         调用了同一个类“AlphaBetaFrameController”中另一个 “on_measurement()” 重载函数（参数类型不同），但是这个函数是个纯虚函数：

图5

最后的结果就是调用继承了“AlphaBetaFrameController”的派生类中“on_measurement()”的实现，比如：

         “ResistanceMeasurementControlLaw::measurement()”

“FieldOrientedController::on_measurement()”

因为“control_law_”虽然是一个基类指针，它被赋值肯定会是“ResistanceMeasurementControlLaw”或者“FieldOrientedController”等等这样的派生类对象。从源码中摘录证实如下：

图6

我们继续来看“FieldOrientedController::on_measurement”做了些啥工作：

 图7

简单地将计算出来的值保存到相应的变量中而已！！！

现在，通过Clarke计算出了Iα  和 Iβ ，那么后面继续的处理在哪调用呢？

图8

从类图可知：调用“PhaseControlLaw<N>::get_output()”，这个是纯虚函数，

实际上会调用“AlphaBetaFrameController::get_output()”。

图9

“AlphaBetaFrameController:: get_alpha_beta_output()”是一个纯虚函数，所以我们要看派生类中的相应函数“FieldOrientedController::get_alpha_beta_output()”

 图10

这个函数里面进行了“Park”变换、“反Park”变换，转换成pwm控制参数等

现在脉络基本清晰了：

1）