永磁同步电机无感FOC滑膜观测器（SMO）simulink仿真模型，滑膜观测器原理分析及永磁同步电机无感FOC滑膜观测器仿真模型搭建说明： 永磁同步电机无感FOC模型参考自适应（MRAS）转速估计算法：https://blog.csdn.net/qq_28149763/article/details/137650453?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22137650453%22%2C%22source%22%3A%22qq_28149763%22%7D

速度闭环模型（速度+电流双闭环），FOC部分根据自己理解来搭建，步骤简单易理解，电流闭环部分增加了 解耦，时候参考和交流。欢迎私信交流

FOC电流环闭环控制模型，可直接运行，MATLAB版本2023A

纯手工FOC的SVPWM仿真模型，可以帮助理解马鞍波的形成过程，开环模型。

**FOC控制技术详解** **1. FOC（Field-Oriented Control）的本质与核心思想** FOC（Field-Oriented Control）是一种先进的电机控制策略，其核心思想是通过实时控制电机的定子磁场，使其始终与转子磁链保持90度的相位差，以实现最佳的转矩输出。这被称为超前角控制。电机的电角度用于指示转子的位置，以便在固定坐标系和旋转坐标系之间转换磁场，进而生成精确的PWM信号来控制电机。电角度的定义可以灵活，如轴与轴的夹角，主要目的是简化Park和反Park变换的计算。 **2. 超前角控制的原理** 超前角控制的关键在于使电机的磁通与转矩方向垂直，以获得最大的转矩。当转子磁场相对于定子磁场滞后90度时，电机的扭矩最大。因此，通过实时调整定子电流，使它超前于转子磁链90度，可以达到最优的扭矩性能。 **3. Clark变换** Clark变换是将三相交流电流转换为两相直轴（d轴）和交轴（q轴）的直流分量的过程，目的是将复杂的三相系统解耦为易于控制的两相系统。在Clark变换中，通过一定的系数（等幅值变换或恒功率变换）将三相电流转换为两相电流，使得电机的动态特性更易于分析和控制。 **3.1 数学推导** Clark变换的公式如下： \[ I_d = k(I_a - \frac{1}{\sqrt{3}}(I_b + I_c)) \] \[ I_q = k(\frac{1}{\sqrt{3}}(I_a + I_b) - I_c) \] 其中，\(k\) 是变换系数，等幅值变换时 \(k = \frac{1}{\sqrt{3}}\)，而恒功率变换时 \(k = \frac{2}{\sqrt{3}}\)。 **4. Park变换与逆变换** Park变换是将两相直轴和交轴电流进一步转换为旋转变压器坐标系（d轴和q轴），以便进行磁场定向。逆Park变换则将旋转变压器坐标系的电流再转换回直轴和交轴电流。这两个变换在数学上涉及到正弦和余弦函数，对于实时控制至关重要。 **5. SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）** SVPWM是一种高效的PWM调制技术，通过优化电压矢量的分配，实现接近理想正弦波的电机电压。SVPWM涉及到扇区判断、非零矢量和零矢量的作用时间计算、过调制处理以及扇区矢量切换点的确定。这一过程确保了电机高效、低谐波的运行。 **6. PID控制** PID（比例-积分-微分）控制器是自动控制领域常见的反馈控制策略。离散化处理是将连续时间的PID转换为适合数字处理器的形式。PID控制算法包括位置式和增量式两种，各有优缺点，适用于不同的控制场景。积分抗饱和是解决积分环节可能导致的饱和问题，通过各种方法如限幅、积分分离等避免控制器性能恶化。 **7. 磁链圆限制** 磁链圆限制是限制电机磁链的模长，以防止磁饱和现象。通过对MAX_MODULE和START_INDEX的设定，确保电机在安全的工作范围内运行，同时保持良好的控制性能。 以上知识点涵盖了FOC控制的基础理论和实际应用，包括数学推导、算法实现以及相关的控制策略。通过深入理解并实践这些内容，可以有效地设计和优化电机控制系统。

标题中的“f030_57BL55S06（FOC BLDC程序）.rar”指的是一款基于F030微控制器的无刷直流电机（BLDC）控制程序，它采用了磁场定向控制（FOC）技术。磁场定向控制是一种先进的电机控制策略，能够实现对电机性能的精确控制，提供更高的效率和更平滑的运行。 描述中的“FOC F030开源程序，带PCB”意味着这个项目不仅提供了源代码，还包含了硬件设计的PCB板布局。这意味着用户可以自由地查看、修改和使用这些资源来构建自己的FOC BLDC驱动系统。F030可能是STM32F030系列微控制器，这是意法半导体（STMicroelectronics）生产的一种基于ARM Cortex-M0内核的微控制器，常用于嵌入式系统，特别是需要高性能、低功耗的应用。 标签“foc bldc”进一步明确了这个项目的核心技术，即FOC（磁场定向控制）和BLDC（无刷直流电机）。BLDC电机相比传统的有刷直流电机，具有寿命长、效率高、噪声低和响应快等优点，广泛应用于各种设备，如无人机、电动车、空调、风扇等。而FOC是现代电机控制的主流方法，通过解耦电机的电磁场，实现了对电机转速和扭矩的独立控制，提升了电机性能。 在压缩包内的“f030_57BL55S06”文件可能包含以下内容： 1. **源代码**：通常是用C或C++语言编写的，用于控制F030微控制器的算法，包括FOC算法的实现，电机参数估计，PID控制等。 2. **硬件描述语言（HDL）文件**：如原理图或者Gerber文件，这些文件描述了PCB的布线和组件位置，可用于制作电路板。 3. **配置文件**：可能包括微控制器的配置头文件，定义了引脚分配、中断设置等。 4. **库文件**：可能包含了STMicroelectronics的HAL库或其他支持库，方便开发者进行底层硬件操作。 5. **编译和烧录工具链**：如Makefile或者IDE工程文件，帮助用户编译代码并将其烧录到F030芯片中。 6. **文档**：可能包括项目介绍、使用指南、原理介绍等，帮助用户理解和应用这套系统。 学习和理解这个开源项目，你可以深入研究FOC算法的实现，了解如何通过传感器（通常为霍尔效应传感器或编码器）获取电机状态，并使用这些信息来计算适当的电压和电流指令。此外，还可以学习如何使用微控制器的定时器、PWM输出和ADC输入来实现这种控制。这将有助于提升你的嵌入式系统开发技能，特别是在电机控制领域的知识。

### 重要知识点解析 #### 一、概述与版本说明 - **文档作用**：本《Read Me First》文档作为指导手册，旨在帮助用户评估配备有InstaSPIN-FOC功能的Piccolo LaunchPad与三相逆变器BoosterPack。 - **支持设备**： - Piccolo InstaSPIN控制器： - LAUNCHXL-F28069M LaunchPad（适用于InstaSPIN-FOC）；包含板载XDS100v2 JTAG（隔离型）。 - LAUNCHXL-F28027F LaunchPad（适用于InstaSPIN-FOC）；包含板载XDS100v2 JTAG（隔离型）。 - 三相逆变器： - 低电压/中电流：BOOSTXL-DRV8301，部件号：BOOSTXL-DRV8301。 - 低电压/中电流：BOOSTXL-DRV8305，部件号：BOOSTXL-DRV8305。 - **版本历史**： - 2.0.2版（2015年8月）：为BOOSTXL-DRV8305发布更新。 - 2.0.1版（2015年1月22日）：为LAUNCHXL-F28069M发布更新。 - 1.0.1版（2013年10月28日）：首个版本发布。 #### 二、MotorWare介绍 - **MotorWare**是德州仪器（TI）提供的一个综合开发平台，包含了用于电机控制应用的所有必要模块、驱动程序、示例项目及文档。 - **下载地址**：[www.ti.com/tool/motorware](http://www.ti.com/tool/motorware)。 - **版本要求**：确保使用的MotorWare版本与LaunchPad和BoosterPack兼容。自1_01_00_10版本起提供支持。 - **最新版本确认**：访问官网检查最新版本，并确保已安装版本与之匹配。 - **内容浏览**：通过运行安装目录下的MotorWare.exe即可轻松浏览所有内容。 #### 三、硬件设置指南 - **基本步骤**： - 始终使用最新版本的MotorWare。 - 按照文档中的指引设置硬件。 - **LAUNCHXL-F28027F配置**： - 移除跳线1、2、3，以隔离USB端口和电源与BOOSTXL-DRV8301的连接。 - 将开关S1设置为ON-ON-ON状态，允许JTAG连接。 - 开关S4设置为OFF： - OFF状态下将Piccolo I/O设置为GPIO模式，允许它们驱动BoosterPack上的故障指示LED。 - ON状态下将Piccolo I/O设置为UART模式，而默认情况下示例应用程序仅使用JTAG连接。 - 提供DC母线电源。 #### 四、InstaSPIN-FOC与InstaSPIN-MOTION简介 - **InstaSPIN-FOC**：Field-Oriented Control，即磁场定向控制，是一种高级电机控制技术，能够实现高性能的无传感器控制。 - **InstaSPIN-MOTION**：进一步扩展了InstaSPIN-FOC的功能，提供了更高级别的集成和控制能力，支持多种电机类型，如无刷直流电机(BLDC)、感应电机(IM)等。 - **主要特点**： - **无需位置传感器**：通过软件算法估算电机位置和速度，从而减少系统成本和复杂性。 - **高性能控制**：提供快速响应、高精度的位置和速度控制。 - **灵活性**：支持不同类型的电机，易于集成到各种控制系统中。 - **简化设计**：减少了对特定硬件需求的依赖，简化了系统设计过程。 #### 五、总结 - 本文档为评估InstaSPIN-FOC与InstaSPIN-MOTION功能的Piccolo LaunchPad和三相逆变器BoosterPack提供了详尽的指导。 - 重点介绍了MotorWare的作用及其版本要求，以及如何正确设置硬件以获得最佳效果。 - 对于电机控制领域的新手来说，本文档是一个宝贵的资源，它不仅解释了关键概念和技术细节，还提供了实际操作的具体步骤。

永磁同步电机矢量（FOC）双闭环控制Simulink仿真

永磁同步电机无感FOC（非线性磁链观测器）simulink仿真模型，文档说明： 永磁同步电机非线性磁链观测器：https://blog.csdn.net/qq_28149763/article/details/136721616

实现了磁场定向控制（FOC）技术来控制三相永磁同步电动机（PMSM）的速度。FOC算法使用信号的SI单位来执行计算，而不是量的单位表示。这些是信号及其国际单位制：转子速度-辐射/秒转子位置-辐射电流-安培电压-伏特磁场定向控制（FOC）需要转子位置的实时反馈。使用正交编码器传感器测量转子位置。