SimpleFOC之ESP32（六）—— 双电机控制

原创 2023-12-20 14:23:23 1.5w 阅读 AI写同款
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simple foc 移植KEIL驱动双路电机 SIMPLE FOC 的通信控制协议加ST的定点算法才能较好的用在实际项目。首先需要将SIMPLE FOC 移植到KEIL中。 阅读详情
AI摘要

本文详细介绍使用ESP32结合SimpleFOCShield进行双电机控制的方法，包括硬件连接指南、双I2C接口调试及双电机的速度模式控制等。

目录


 
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说明

本文教程适配SimpleFOCShield和ESP32drive-D两款驱动器。

一、硬件介绍

1.1、原理图

  • ESP32drive-D的M1有三个使能引脚，与PowerShield V0.2大功率驱动板的控制方式一致，
  • SimpleFOCShield只需一个使能引脚，在本文中定义为IO32，本文的演示代码以SimpleFOCShield为例，
  • SPI和I2C2的引脚有复用，所以不能同时使用。
    在这里插入图片描述
     

1.2、ESP32drive-D方案

  • ESP32drive-D的两边采用非对称电路，M1为3个使能引脚独立模式，与PowerShield V0.2 的控制方式一致，M2的使能引脚并联，与SimpleFOCShield V2.0.4 保持一致。这样设计可以实现功能最大化，调试时注意这个区别！
    在这里插入图片描述

1.2.1、准备清单

序号名称数量
1USB转串口1
2ESP32drive-D1
3带编码器电机2
412V电源1
5杜邦线若干

在这里插入图片描述

ESP32drive 购买链接：https://item.taobao.com/item.htm?ft=t&id=662591519566，图锐科技
电机 购买链接：https://item.taobao.com/item.htm?ft=t&id=643573104607，图锐科技
 

1.2.2、硬件连接

在这里插入图片描述
 

1.3、SimpleFOCShield方案

1.3.1、SimpleFOCShield原理图及跳线

电流采样需要PWM输出与采样输入引脚对应，所以必须了解SimpleFOCShield的原理图，
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

1.3.2、硬件清单

序号名称数量
1ESP32-DevKitC1
2simpleFOCShield2
3云台电机2
4USB线1
512V电源1
6杜邦线若干

在这里插入图片描述

ESP32drive 购买链接：https://item.taobao.com/item.htm?ft=t&id=662591519566，图锐科技
电机 购买链接：https://item.taobao.com/item.htm?ft=t&id=643573104607，图锐科技
 

1.3.3、硬件连接

两块SimpleFOCShield堆叠

ESP32-DevKitCSimpleFOCShield
335
269
146
328
35A0
34A2
163
1710
511
47
39/VNA1
36/VPA3
3V3VCC
GNDGND

如果是AS5600编码器，如下

ESP32-DevKitCAS5600电机1
21SDA1
22SCL1
3V3VCC
GNDGND
ESP32-DevKitCAS5600电机2
18SDA2
19SCL2
3V3VCC
GNDGND

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
如果是AS5047P编码器，如下

ESP32-DevKitCAS5047P电机
23MOSI
19MISO
18SCLK
13SS
GNDGND
3V3VCC

 

二、代码演示 — 双I2C接口

双电机控制的难点在于两个I2C的配置，所以演示双电机驱动前，先把双I2C的接口调试通过。

2.1、打开官方示例

在这里插入图片描述

2.2、编译报错

升级后的simpleFOC库已经修改了这些错误，请勿纠结。20220520
在这里插入图片描述
 

2.3、查找错误原因

  • 2.3.1、ESP32有2个I2C接口，
    在这里插入图片描述
  • 2.3.2、I2C接口可以配置到任意引脚，
    在这里插入图片描述
  • 2.3.3、定义其它引脚的函数如下，
    在这里插入图片描述
    可以用setPins()和setClock()函数代替begin()函数。
     
  • 2.3.4、驱动中已经声明了两个I2C的结构体：Wire和Wire1，
    在这里插入图片描述

2.4、修改代码

在这里插入图片描述

2.5、验证测试

接两个编码器测试读取的角度。
 

三、代码演示 — 双电机驱动

3.1、速度模式

3.1.1、打开示例
在这里插入图片描述

3.1.2、修改代码
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.1.3、验证上传
在这里插入图片描述

3.1.4、串口发送指令
在这里插入图片描述
速度模式，单位rad/s，
控制A电机，发送“A6.28”，表示6.28rad/s，也就是1圈/秒，
控制B电机，发送“B20”,
 
3.1.5、观察电机运行
 

3.2、其它模式

  双电机控制还可以力矩模式和角度模式，或者混合模式，只需修改控制模式和对应的PID即可，不再赘述。
 
 
（完）
 
 
 
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