[开源]圆形FOC无刷驱动Baize_foc

自制无刷电机驱动器Baize_foc，测试无刷电机。

Allen953

2334人浏览 · 2022-07-18 14:05:29

Allen953 · 2022-07-18 14:05:29 发布

介绍

由于做四足机器狗的需要，所以做了这块圆形无刷电机驱动板，自己取名叫Baize_foc了。

上面集成了as5600磁编码器，电流环等功能。形状为圆形，因此可以非常方便的直接用螺丝固定到电机的后面；同时用的esp32做的主控，所以可以通过wifi进行无线组网，不需要接额外的信号线，只需要给这块板子供上电即可。

四足机器狗的12个关节每个关节上面放一个驱动，可以用树莓派等SBC作为机器狗的主机。

树莓派充当WiFi热点，使得机器狗的12个关节驱动通过WiFi与主机组网形成四足机器狗的分布式节点网络。

这里开源他的硬件文件以及测试代码。

下图是正反面3D效果图:

立创开源社区地址:圆形FOC无刷驱动板Baize_foc - 嘉立创EDA开源硬件平台

测试代码

测试代码链接：

github:https://github.com/Allen953/Baize_foc

gitee:https://gitee.com/li9535/Baize_foc/blob/master/README.md

测试代码及试验

1.扭矩输出测试

/**
Deng's FOC 双电机 FOC电流控制例程 测试库：SimpleFOC 2.1.1 测试硬件：灯哥开源FOC V3.0
在串口窗口中输入：A+电流控制M0，B+电流控制M1，电流单位为A
setup()中可取消注释设置电压限制与电流限制
在使用自己的电机时，请一定记得修改默认极对数，即 BLDCMotor(14) 中的值，设置为自己的极对数数字
程序默认设置的供电电压为 16.8V,用其他电压供电请记得修改 voltage_power_supply , voltage_limit 变量中的值
默认PID针对的电机是 GB6010 ，使用自己的电机需要修改PID参数，才能实现更好效果
*/
 
#include <SimpleFOC.h>
 
//电机实例
BLDCMotor motor1 = BLDCMotor(11);
BLDCDriver3PWM driver1 = BLDCDriver3PWM(17, 18, 19, 21, 22, 23);
 
//编码器实例
MagneticSensorI2C sensor1 = MagneticSensorI2C(AS5600_I2C);
TwoWire I2Cone = TwoWire(0);
 
 
// 在线电流检测实例
InlineCurrentSense current_sense1 = InlineCurrentSense(0.001, 50.0, 34, 35);
 
// commander通信实例
Commander command = Commander(Serial);
void doMotor1(char* cmd){ command.motor(&motor1, cmd); }
 
void setup() {
  // 编码器设置
  I2Cone.begin(26,25, 400000); 
  sensor1.init(&I2Cone);
  motor1.linkSensor(&sensor1);
  
  // 驱动器设置
  driver1.voltage_power_supply = 12.0;
  driver1.init();
  motor1.linkDriver(&driver1);
 
  // 电流限制
//    motor1.current_limit = 2;
//    motor2.current_limit = 2;
    // 电压限制
//    motor1.voltage_limit = 12;
//    motor2.voltage_limit = 12;
  // 电流检测
  current_sense1.init();
  current_sense1.gain_b *= -1;
  current_sense1.skip_align = true;
  motor1.linkCurrentSense(&current_sense1);
  // current sense init and linking
 
  // 控制环
  // 其他模式 TorqueControlType::voltage TorqueControlType::dc_current 
  motor1.torque_controller = TorqueControlType::foc_current; 
  motor1.controller = MotionControlType::torque;
 
  // FOC电流控制PID参数
   motor1.PID_current_q.P = 5;
   motor1.PID_current_q.I= 1000;
   motor1.PID_current_d.P= 5;
   motor1.PID_current_d.I = 1000;
   motor1.LPF_current_q.Tf = 0.002; // 1ms default
   motor1.LPF_current_d.Tf = 0.002; // 1ms default
 
    // 速度环PID参数
    motor1.PID_velocity.P = 0.05;
    motor1.PID_velocity.I = 1;
    motor1.PID_velocity.D = 0;
 
    // default voltage_power_supply
  
    // 速度限制
    motor1.velocity_limit = 20;
 
  // monitor接口设置
  Serial.begin(115200);
  // comment out if not needed
  motor1.useMonitoring(Serial);
 
  // monitor相关设置
  motor1.monitor_downsample = 0;
  motor1.monitor_variables = _MON_TARGET | _MON_VEL | _MON_ANGLE;
  
 
 
  //电机初始化
  motor1.init();
  // align encoder and start FOC
  motor1.initFOC(); 
  
  // align encoder and start FOC
 
  // 初始目标值
  motor1.target = 0.05;
 
  // 映射电机到commander
  command.add('T', doMotor1, "motor 1");
 
  Serial.println(F("Double motor sketch ready."));
  
  _delay(1000);
}
 
 
void loop() {
  // iterative setting FOC phase voltage
  motor1.loopFOC();
 
  // iterative function setting the outter loop target
  motor1.move();
 
  // user communication
  command.run();
  motor1.monitor();
}