【FOC+STM32】双路直流无刷电机矢量控制器-使用文档

📕 介绍

控制器主控芯片采用STM32F405RGT6，控制器底层基于HAL库和FreeRTOS实时操作系统，预留CAN、USART、SWD、USB接口各一，便于通信和控制的工程应用。该控制器提供双路无刷电机控制，同时分别预留编码器接口与电压采样接口，适合于有感FOC与无感FOC的控制应用或算法验证。同时该控制板还可以适合于异步电机的矢量控制。

注意：此项目为硬件设计与算法验证项目，当前正处于设计和验证阶段，未进行完善的工程应用测试和极限参数的压力测试，请勿直接使用，以避免出现安全问题和财产损失，后续的验证情况会同步更新

演示图片

什么是FOC

FOC，即Field Oriented Control的缩写，可以译为磁场定向控制或矢量控制。是一种针对异步电机或直流无刷电机的变频调速方式，具有以下几个特点：

• 调速范围宽，具有良好低速特性与高速特性
• 机械特性硬，转速稳定性好
• 速度可以在整个调速范围内连续控制，平滑性好，可以实现无级调速
• 可以实现力矩控制与力矩反馈
• 结构复杂，算法复杂，贵

🎬 进度

日志

详见： 日志文档

【2021.12.27】 焊接完成

【2021.01.09】 查找到两个硬件BUG

【2021.01.13】 屏幕驱动编写完成

✨ 参数

• 规格

  • 体积: 99.0mm × 71.5mm × 8.8mm

• 性能

  • 额定电压 12V - 36V
  • 双路直流无刷电机驱动
  • 最大持续电流 2 × 15A
  • 支持三相霍尔编码器（可根据需要选择性焊接上拉电阻）
  • 支持最大不超过3PIN的数字编码器或其他编码器（如PWM信号的AS5600）
  • 不支持需要ADC采样的模拟编码器

• 功能

  • 一个可编程LED灯，一个电源指示灯，四个电机状态指示灯
  • 板载 OLED 屏显（基于带片选的SPI通信）
  • 基于 2 × DRV8303 的双路电机驱动（与OLED共用SPI总线）
  • 提供 2 x 3 的UVW电压采样
  • 提供 2 x 2 的电流采样，分别为V相和W相

• 接口

  • CAN x 1
  • USART x 1
  • TYPE-C USB接口 x 1 (FS全速接口，不支持OTG，不支持供电)

📄 BOM表

🚀 快速上手

1. 可使用AD软件打开 FOC_Controller.PcbDoc 文件，根据需要进行修改或生成Gerber文件发送给PCB板厂进行制作。工艺为四层板，建议外层铜厚1oz及以上，内层铜厚0.5oz及以上。
2. 使用趁手的焊台进行焊接。
3. 检查焊接与上电是否正常。
4. 进行FOC控制代码的设计与验证。（或等我更新）

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