
永磁同步电机PMSM无感FOC驱动代码:高频注入启动,平滑切入观测器高速控制,手写
开源,可移植MCU,附赠仿真模型
# 永磁同步电机(PMSM)无感FOC驱动:从代码到仿真
在电机控制领域,永磁同步电机(PMSM)以其高效、节能等优点,被广泛应用于工业、汽车等众多场景
。无感FOC(Field - Oriented Control,磁场定向控制)驱动技术更是在不依赖机械传感器的情况下,实
现对PMSM精确控制,大大提升了系统的可靠性和灵活性。今天就来聊聊这个技术,并且分享一份全部手写
开源、可移植到各类MCU上的代码,还有高频注入仿真模型哦!
## 启动策略:高频注入
在无感FOC驱动中,电机启动阶段至关重要。高频注入法是一种常用的在低速甚至零速下获取电机
位置信息的有效手段。它通过向电机注入高频信号,利用电机转子的不对称特性来解调得到转子位置。
下面这段代码展示了高频注入信号的生成部分:
```c
// 定义高频注入信号的频率和幅值
#define HF_INJECTION_FREQ 1000.0f
#define HF_INJECTION_AMPLITUDE 0.5f
float generateHFInjectionSignal(float time) {
return HF_INJECTION_AMPLITUDE * sin(2 * M_PI * HF_INJECTION_FREQ * time);
}
```
在这段代码中,`generateHFInjectionSignal`函数通过正弦函数生成高频注入信号,其中`HF_INJ
ECTION_FREQ`定义了信号频率,`HF_INJECTION_AMPLITUDE`定义了信号幅值。这个高频信号后续会被叠
加到电机的控制信号中。
## 平滑切入观测器高速控制
当电机转速升高后,高频注入法的精度会受到限制,此时就需要切换到基于观测器的高速控制方法
。观测器能够根据电机的电气量(如电流、电压)来估计转子的位置和速度。
这里以滑模观测器为例,简单看一下代码结构:
```c
// 滑模观测器参数
float lambda = 100.0f;
float k = 0.1f;
// 滑模观测器函数