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使用命令器进行高级运动控制

Commander 中的运动控制接口可以通过三种方式集成到用户的应用程序中：

一行代码设置目标

命令器接口允许用户一次设置运动控制的目标值以及限制。然而，不同的运动控制策略有不同数量的限制（角度、速度、扭矩），因此根据所使用的运动控制模式，命令的行为会有所变化：

如果将三个接口中的任何一个添加到 Commander 中，用户就可以使用此功能。

  • commander.target(&motor,cmd)
    ...
void onTarget(char* cmd){ commander.target(&motor,cmd); }
void setup(){
...
commander.add('M',onTarget,"target setting");
....
}
  • commander.motion(&motor,cmd)
    ...
void onMotion(char* cmd){ commander.motion(&motor,cmd); }
void setup(){
...
commander.add('M',onMotion,"motion control");
....
}
  • commander.motor(&motor,cmd)
    ...
void onMotor(char* cmd){ commander.motor(&motor,cmd); }
void setup(){
...
commander.add('M',onMotor,"full motor config");
....
}

扭矩控制模式

如果电机在 MotionControlType::torque 模式下运行，此模式没有相关的运动控制限制，用户只能设置目标扭矩。

串行终端通信示例

$ ?
M: motion control
$ M1   # target torque1V for voltage mode or 1A for foc_current or dc_current
Target: 1.000

速度控制模式

如果电机在 MotionControlType::velocity 或 MotionControlType::velocity_openloop 模式下运行，用户可以同时设置速度目标和扭矩（电流或电压）限制。

不过，限制设置是可选的，用户也可以只设置目标速度，命令器会遵循之前命令或代码中设置的限制。

串行终端通信示例

$ ?
M: motion control
$ M1            # target velocity 1rad/s  - using torque limit set earlier or in arduino code
Target: 1.000
$ M5 2          # target velocity 5rad/s and torque limit of 2V in voltage mode or 2A for foc_current or dc_current
Target: 2.000
$ M-5           # target velocity -5rad/s  - using torque limit set in the last command
Target: -5.000

角度控制模式

如果电机在 MotionControlType::angle 或 MotionControlType::angle_openloop 模式下运行，用户可以同时设置角度目标、速度限制和扭矩（电流或电压）限制。

不过，限制设置是可选的，用户也可以只设置目标速度，命令器会遵循之前命令或代码中设置的限制。 串行终端通信示例

$ ?
M: motion control
$ M1            # target angle 1rad/s  - using torque and velocity limits set earlier or in arduino code
Target: 1.000
$ M5 2          # target angle 5rad and velocity limit 2rad/s - using torque limit set earlier or in arduino code
Target: 5.000
$ M50 10 2      # target angle 50rad, velocity limit 10rad/s, torque limit of 2V in voltage mode or 2A for foc_current or dc_current
Target: 50.000

运动控制接口

运动控制接口允许用户通过 Commander 控制电机运动的各个方面。用户可以使用的命令如下：

  • C - 运动控制类型配置
    • D - 下采样运动循环
    • 0 - 扭矩
    • 1 - 速度
    • 2 - 角度
    • 3 - 速度开环
    • 4 - 角度开环
  • T - 扭矩控制类型
    • 0 - 电压
    • 1 - 直流电流
    • 2 - 磁场定向控制电流
  • E - 电机状态（启用 / 禁用）
    • 0 - 启动
    • 1 - 禁用
  • else - 目标设置接口 - 参见运动控制目标
    取决于运动控制模式:
    • 扭矩模式 - 扭矩目标（例如 M2.5）
    • 速度（开环和闭环）模式 - 速度目标和扭矩限制（例如M10 2.5 或 M10 仅更改目标而不改变限制）
    • 角度（开环和闭环）模式 - 角度目标、速度限制、扭矩限制（例如M3.5 10 2.5 或 M3.5 仅更改目标而不改变限制）

所有内置命令和子命令都在库源代码的 src/communication/commands.h 文件中定义。

如何使用？

例如，如果您将一个无刷直流电机添加到 commander 中：

BLDCMotor motor = ....
Commander commander = ...

void onMotion(char* cmd){ commander.motion(&motor,cmd); }
void setup(){
  ...
  commander.add('M',onMotion,"motion control");
  ...
}
void loop(){
  ...
  commander.run();
}

您将能够控制电机的运动：

$ ?                   # list commands
M: motion control
$ MC                  # get motion control mode
Motion:angle
$ MT                  # get torque control mode
Torque: volt
$ M10                 # set target angle of 10 rad
Target: 10.000 
$ M-10 40 5           # set target angle of -10 rad, velocity limit at 40rad/s and torque(voltage) limit at 5V
Target: -10.000 
$ MC1                 # set velocity control mode
Motion:vel
$ M10                 # set target velocity of 10 rad/s
Target: 10.000 
$ M-10 3              # set target velocity of 10 rad/s and torque(voltage) limit of 3V
Target: -10.000 
$ M0                  # set target velocity of 0 rad/s
Target: 0.000
$ ME0                 # disable motor
Status: 0
$ ME1                 # enable motor
Status: 1
$ MT2                 # set foc current torque mode
Torque: foc curr
$ MC2                 # set angle control mode
Motion:angle
$ M10 60 0.5          # set target angle of 10 rad, velocity limit at 60rad/s and torque(current) limit at 0.5Amps
Limits| vel: 50.4
$ M0                  # set target angle of 0 rad
Target: 0.000
$ MC0                 # set torque control mode
Motion:torque
$ M0.4                # set target torque 0.4 Amps