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    电机控制foc算法讲解_电机算法需求

    最近做完了一个直流无刷电机的电机调速项目,查阅了各种大神所写的博客和论文,在这里我只做一下小小的总结:(PS最近有遇到相关课题,发现以前的描述并不完整,因此又补充了一些。) FOC(Filed Oriented Control)是采用数学方法实现三相马达的力矩与励磁的解耦控制。 主要是对电机的控制电流进行矢量分解,变成励磁电流 I d Id Id 和交轴电流 I q Iq Iq ,励磁电流主要是产生励磁,控制的是磁场的强度,而交轴电流是用来控制力矩,所以在实际使用过程中,我们常令 I d = 0 Id=0 Id=0 。之后我将详细介绍一下这个算法的数学原理和一些自己的理解。 #FOC矢量控制总体算法简述 输入:位置信息,两相采样电流值,(3相电流、电机位置或者电机速度) 输出:三相PWM波 所需硬件:两个ADC,一个光电或磁编码器,主控,依据电压等级的不同有mosfet或者IGBT或者SiC功率模块组成的三个半桥 FOC算法在本质上就是一些线性代数中的矩阵变换,我在这里讲述的是有传感器的FOC算法,转子的位置信息是通过绝对式磁编码器反馈的,直接是数字量。

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    【编程基础】聊聊C语言-存储世界的奥秘

    上一篇讲到了C语言的数据类型,从这篇我们开始讲讲与数据类型有这着千丝万缕联系的变量。 所有语言的变量都是存储在计算机存储系统中,C语言的变量当然也不例外。所以我们先从计算机的存储系统讲起,来揭秘这个存储世界的奥秘。 1.什么是计算机的存储系统? 计算机存储系统就好比是人类的大脑,大脑记忆了人们生活中的信息,计算机存储系统则存储了计算机程序的全部信息。当我们在计算机中输入数据时计算机程序就会操作存储系统将这些信息以各种形式进行存储处理。只不过有些信息关机以后仍然存在,有些则随之消失,有些信息处理的很慢,有些

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    px4官网调参指南 多旋翼无人机PID调参指南

    不用碳化纤维或增强碳化纤维桨调整多轴,不使用损坏的桨片。 出于安全考虑,系统默认增益都设置的比较小。请增加增益以便获取更好的控制响应。 本指导方案适用于所有的多轴飞行器。比例,积分,微分控制(PID)是最广泛的控制技术。对于典型的预估性控制而言,PID控制实质上优于执行性控制技术,比如,线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator) 与线性二次高斯(linear quadratic gaussian),因为这些技术都或多或少的需要系统的精确模型,所以得不到广泛的使用。PX4的目的是在个人电脑上实现设备的尽可能快速的控制,因为不是所有的被控对象的系统模型都是可获得的,因此PID调参是非常有意义的,并且PID控制适用于所有情况。 介绍 PX4采用双闭环PID控制,其外环为角度(angle)控制,角度值是由滤波与姿态解算后得到的欧拉角,有延迟且存在误差,所以单纯的单闭环无法实现姿态控制过程。所以需要引入内环,内环选择角速度(rate)控制,角速度由陀螺仪直接测量得到,误差小,响应快,延迟短。所以,综上,整个控制系统外环选择纯比例控制,没有I,D,所以参数只有三个方向的P;内环选择PID控制器,参数有P,I,D三个量;同时方向控制上还引入了前馈控制,所以还有一个参数为MC_YAW_FF file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wps4638.tmp.jpg PX4地面站外环执行的飞行器角度控制 ,依靠的参数有: Roll control (MC_ROLL_P) Pitch control (MC_PITCH_P) Yaw control (MC_YAW_P) 内环使用三个独立的PID控制器实现飞行器姿态控制: Roll rate control (MC_ROLLRATE_P, MC_ROLLRATE_I, MC_ROLLRATE_D) Pitch rate control (MC_PITCHRATE_P, MC_PITCHRATE_I, MC_PITCHRATE_D) Yaw rate control (MC_YAWRATE_P, MC_YAWRATE_I, MC_YAWRATE_D) 外环输出以机身期望姿态比例为准(如果机身期望姿态为水平状态但是当前横滚方向有三十度的倾角,那么此时控制器将以每次60度输出)。内环速率控制改变电机转速以便飞行器以期望角速率旋转。 实质上增益具有直观的物理意义,比如,如果参数MC_ROLL_P增益为6,那么飞行器将以3弧度(170度)补偿0.5弧度(30度)的偏差。如果内环MC_ROLLRATE_P增益为0.1,那么内环输出为3乘0.1=0.3(外环输出输入给内环,进过PID控制后输出,若只有P=0.1,输入3,那么输出0.3)这意味着飞行器将降低一侧电机的转速,增加另一侧电机的转速使其恢复水平状态。 同样的,对于MC_YAW_FF参数,用于控制多大的用户输入用于前馈补偿给偏航速率控制器。0意味着非常慢的控制。控制器只能在检测到偏航位置误差时才开始修正。1意味着快速的响应,但是有超调,控制将执行的非常快速,误差总是保持在0附近。 电机幅值限制 正如上面的例子所展示的,在某些情况下会出现某种可能使得电机得到一个比其上限还要大的输入或者一个比0还要小的输入。如果这种情况发生,电机违背控制模型产生的升力可能会使飞行器翻筋斗。为了防止这种情况发生,PX4中加入了油门限幅。如果其中一个电机的转速偏离安全范围,系统总体推力将被变低以便控制器输出的相关比率达到一个期望值。其结果会是电机转速不会增加甚至降低,但是永远不会翻。

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