小柚子的博客

弱磁控制（Field Weakening Control, FWC）是一种用于扩展电机转速范围的先进控制技术，特别适用于永磁同步电机（PMSM）和感应电机（IM）。弱磁控制通过调节直轴电流（d轴电流），削弱永磁体的磁场强度，从而降低反电动势，扩展电机的转速范围。以下是一个简化的弱磁控制的C语言实现案例，假设电机为三相永磁同步电机（PMSM），使用STM32微控制器。磁场定向控制（FOC）​：实现FOC算法，包括Clarke变换、Park变换、PI控制和逆变换。PI控制器：实现d轴和q轴的PI控制。

直接转矩控制（DTC，Direct Torque Control）是一种高性能的电机控制方法，广泛应用于永磁同步电机（PMSM）、感应电机（IM）和其他类型的电机。与矢量控制（FOC）不同，DTC不依赖于复杂的坐标变换和PI控制器，而是通过直接控制电机的电磁转矩和磁链，实现快速动态响应和高精度控制。以下是一个简化的直接转矩控制（DTC）的C语言实现案例，假设电机为三相感应电机（IM），使用STM32微控制器。开关表选择：根据磁链和转矩误差，选择逆变器的电压矢量。PI控制：实现磁链和转矩的PI控制。

无传感器控制（Sensorless Control）是一种通过估算电机转子位置和速度，而不依赖物理位置传感器（如霍尔传感器或编码器）的控制方法。它通过检测电机的电流、电压或其他物理量，间接获取转子位置信息，从而实现高效控制。以下是一个基于反电动势观测法的三相无传感器控制的C语言实现案例，假设电机为三相无刷直流电机（BLDC），使用STM32微控制器。Park变换：将两相静止坐标系（α-β）的信号转换为同步旋转坐标系（d-q）。PI控制：实现d轴和q轴的PI控制，调节电流和速度。定义电机控制所需的基本变量。

六步换向控制（Six-Step Commutation）是一种简单的三相无刷直流电机（BLDC）或永磁同步电机（PMSM）的控制方法。它通过依次切换三相绕组的电流方向，产生旋转磁场，驱动电机运行。与矢量控制（FOC）相比，六步换向控制算法简单，计算量小，适合低成本、低性能要求的场景。以下是一个简化的六步换向控制的C语言实现案例，假设电机为三相无刷直流电机（BLDC），使用STM32微控制器。

三相永磁同步电机的控制方法有：矢量控制（FOC, Field-Oriented Control）​、​六步换向控制（Six-Step Commutation）、无传感器控制、直接转矩控制（DTC, Direct Torque Control）​、弱磁控制和自适应控制与智能控制。矢量控制（FOC，Field-Oriented Control），也称为磁场定向控制，是三相永磁同步电机（PMSM）和感应电机（IM）中常用的高性能控制方法。d-q坐标系的控制目标。

三相PMSM的数学模型具有复杂性和耦合性的多变量系统。对于三相对称系统而言，在计算静止坐标系下的变量时，零序分量f0可以忽略不计。Sine Wave模块分为两种工作模式：基于时间的模式和基于采样的模式。由自然坐标系变换到静止坐标系的坐标变换称之为Clark变换。从静止坐标系转换到自然坐标系的坐标变换称为反Clark变换。从静止坐标系变换到同步旋转坐标系的坐标变换称为Park变换。三相电压的大小是随时间变化的正弦波形，相位依次相差120°。Vα，Vb，Vc是自然坐标系。Vα，Vβ是静止坐标系。

特点:

编码器是一种用来测量机械旋转或位移的传感器。这种传感器能够测量机械部件在旋转或直线运动时的位移位置或速度等信息，并将其转换成一系列电信号。

【代码】直流无刷电机。

【代码】步进电机控制。

【代码】舵机的控制。

电流采集会涉及到电流环的使用。

直流有刷电机(Brushed DC motor) 具有结构简单、易于控制、成本低等特点，在一些功能简单的应用场合，或者说在能够满足必要的性能、低成本和足够的可靠性的前提下，直流有刷电机往往是一个很好的选择。例如便宜的电子玩具、各种风扇和汽车的电动座椅等。基本的直流有刷电机在电源和电机之间只需要两根电缆，这样就可以节省配线和连接器所需的空间，并降低电缆和连接器的成本。此外，还可以使用MOSFET/IGBT开关对直流有刷电机进行控制，给电机提供足够好的性能的同时，整个电机控制系统也会比较便宜。

按照工作电源种类划分：直流电机、交流电机。按照结构和工作原理划分：永磁同步电动机、感应电动机。常见的电机：直流电机（直流有刷电机和直流无刷电机）、步进电机、伺服电机和舵机。