电机控制(二):如何编写电机驱动和常用电机控制算法汇总

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如何编写电机驱动和常用电机控制算法汇总

一、如何编写电机驱动

二、电机控制算法

2.1 电机加速控制算法

2.1.1 梯形加减速控制

2.1.2 S形加减速控制

2.2 电机位置控制算法

2.2.1 插补算法

2.2.2 直线插补算法

三、无刷电机控制算法

3.1 六步梯形换相法

3.2 FOC控制算法

一、如何编写电机驱动

个人归纳理解,一个完整的电机驱动程序应考虑包含以下几大模块,其中不打勾是可选的:

PWM & 驱动芯片控制

速度反馈检测

PID控制

电机电流检测

电机过流检测(堵转检测)

电机过压、欠压保护

电机温度检测

电机软启动 & 电机加速控制

电机旋转位置控制

电机急停与柔性停止

二、电机控制算法

2.1 电机加速控制算法

2.1.1 梯形加减速控制

电机先以固定的加速度达到目标速度,然后以这个速度运行,快到达目标步数时再减到最低速;整个过程是一个梯形的模型,所以以它的数学模型命名的加减速算法。梯形加减速在启动、停止和高速运动的过程中会产生很大的冲击力振动和噪声,所以多数会应用于简单的定长送料的应用场合中,例如常见的 3D 打印机使用的就是梯形加减速算法

#include

#include

// 梯形加速控制函数

void trapezoidControl(float distance, float maxSpeed, float acceleration) {

// 计算加速和减速的时间

float accelTime = maxSpeed / acceleration;

float decelTime = maxSpeed / acceleration;

// 计算加速和减速阶段的距离

float accelDistance = 0.5 * acceleration * pow(accelTime, 2);

float decelDistance = 0.5 * acceleration * pow(decelTime, 2);

// 计算匀速阶段的距离和时间