基于SimpleFOCShield和Stm32 Nucleo-64的位置控制例程
运行这个无刷电机位置控制例程需要用到以下硬件：
连接所有硬件
有关 Nucleo 板子与 SimpleFOCShield 接线的深入讲解，请查看 接线案例。
有关SimpleFOCShield 的更多信息，请查看 文档。
编码器
- 通道
A和B连接到编码器的P_ENC, 端子A和B。 - I引脚可以直接连接到
P_ENC以及 端子 terminalI。电机
- 电机的
a相，b相和c相直接与电机终端连接器TB_M1连接。
Arduino 代码
让我们一起阅读这个例程的所有代码并开始编写吧 你需要做的第一件事是引入 SimpleFOC 库：
#include <SimpleFOC.h>
请确保你安装了该库。如若没有安装，请返回 页面”让我们开始吧“ 查看。
编码器代码
首先，我们定义 Encoder 中A、B通道的引脚以及每转脉冲数。
// 定义编码器
Encoder encoder = Encoder(A1, A2, 2048, A0);
然后，我们定义buffer回调函数。
// 通道A, B和索引回调
void doA(){encoder.handleA();}
void doB(){encoder.handleB();}
void doI(){encoder.handleIndex();}
在函数 setup() 中，我们初始化编码器以及启用中断：
// 初始化硬件编码器
encoder.init();
// 硬件中断启用
encoder.enableInterrupts(doA, doB, doI);
那么这就让我们一起设置电机吧。
更多编码器参数配置信息，请查看 Encoder文档。电机代码
首先，我们需要定义 BLDCMotor 中的极对数为 11
// 定义无刷直流电机
BLDCMotor motor = BLDCMotor(11);
如果你不确定你电机的极对数是什么，请查看 find_pole_pairs.ino 的例子。接着，我们需要定义 BLDCDriver3PWM 中电机的 PWM 引脚数字以及驱动器的使能引脚。
// 定义无刷直流驱动器
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(9, 10, 11, 8);
然后，在 setup()中我们要先配置电源电压（如果不是跟例程一样是12V），再初始化驱动器。
// 电源电压
// 默认 12 V
driver.voltage_power_supply = 12;
driver.init();
```oltage_power_supply = 12;
下一件事我们要改变的是index search velocity：
// 索引的搜索速度
// 默认 1 rad / s
motor.velocity_index_search = 3;
然后，我们通过指定 motor.controller变量来告诉电机运行模式。
// 设置要使用的控制回路类型
// 运动控制类型::转矩
// 运动控制类型::速度
// 运动控制类型::角度
motor.controller = MotionControlType::angle;
现在我们要来配置速度环PI控制器参数。
// 速度PI控制器参数
// 默认 P=0.5 I = 10
motor.PID_velocity.P = 0.2;
motor.PID_velocity.I = 20;
此外，我们可以配置低通滤波器的时间常数 Tf。
// 速度低通滤波
// 默认的5ms -尝试不同的值，选择最好的。
// 越低过滤越少
motor.LPF_velocity.Tf = 0.01;
最后，我们配置位置P控制器增益和速度约束变量。
// 角P控制器
// 默认 P=20
motor.P_angle.P = 20;
// 位置控制的最大速度
// 默认 20
motor.velocity_limit = 20;
更多角度环参数信息，请查看 文档.
接着，我们将编码器和驱动板与电机连接，初始化硬件，初始化Field Oriented Control（FOC）。
// 将电机连接到传感器上
motor.linkSensor(&encoder);
// 把电机连接到驱动器上
motor.linkDriver(&driver);
// 初始化电机
motor.init();
// 校准编码器并启动FOC
motor.initFOC();
// 最初的目标值
motor.target = 0;
对驱动电机来说，最后也是最重要的一步当然就是将focloop()置于 loop 函数中，让它能够不断循环了。
void loop() {
// 迭代FOC函数
motor.loopFOC();
// 迭代函数设置和计算角度/位置环路
// 这个函数可以在比 loopFOC 函数低得多的频率下运行
motor.move();
}
以上就是初始化和配置电机、FOC、运动控制的全部代码。现在让我们启用用户通信吧。
更多参数和控制环配置信息，请查看 BLDCMotor文档。电机监视器初始化
为了能够启用它，我们需要在调用 motor.init() and motor.initFOC()之前启用监控 。
Serial.begin(115200);
// 启用监控功能
motor.useMonitoring(Serial);
用户通信
最后，Arduino SimpleFOClibrary 能够允许你实时改变所有参数配置、阅读电机状态变量以及通过使用 commander接口 设定目标值。
首先，实例化 commander ：
Commander command = Commander(Serial);
接着，创建一个通用电机回调的封装：
void onMotor(char* cmd){ command.motor(&motor, cmd); }
之后，订阅这个新的 command 回调：
void setup(){
....
command.add('M', onMotor, "motor");
....
}
然后，将命令例程函数置于 Arduino loop中：
void loop(){
....
command.run();
}
那么现在这一切都配置好，准备就绪了，让我们一起来看完整的代码吧！
完整Arduino代码
#include <SimpleFOC.h>
// 初始化无刷直流电机
BLDCMotor motor = BLDCMotor( 11 );
// 初始化驱动器
BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(9, 10, 11, 8);
// 初始化编码
Encoder encoder = Encoder(2, 3, 2048);
// 通道A和B回调
void doA(){encoder.handleA();}
void doB(){encoder.handleB();}
// commander 接口
Commander command = Commander(Serial);
void onMotor(char* cmd){ command.motor(&motor, cmd); }
void setup() {
// 初始化硬件编码器
encoder.init();
// 硬件中断启用
encoder.enableInterrupts(doA, doB);
// 将电机连接到传感器上
motor.linkSensor(&encoder);
// 电源电压
// 默认 12 V
driver.voltage_power_supply = 12;
driver.init();
// 把电机连接到驱动器上
motor.linkDriver(&driver);
// 索引的搜索速度
// 默认 1 rad/s
motor.velocity_index_search = 3;
// 设置要使用的控制回路
motor.controller = MotionControlType::angle;
// 根据控制配置控制器
// 速度PI控制器参数
// 默认 P=0.5 I = 10
motor.PID_velocity.P = 0.2;
motor.PID_velocity.I = 20;
// 使用电压陡坡的急速控制
// 默认值为300伏/秒~ 0.3伏/毫秒
motor.PID_velocity.output_ramp = 1000;
// 速度低通滤波
// 默认的5ms -尝试不同的值，选择最好的。
// 越低过滤越少
motor.LPF_velocity.Tf = 0.01;
// 角P控制器
// 默认 P=20
motor.P_angle.P = 20;
// 位置控制的最大速度
// 默认 20
motor.velocity_limit = 20;
// 监控端口
Serial.begin(115200);
// 启用监控功能
motor.useMonitoring(Serial);
// 初始化电机
motor.init();
// 校准编码器并启动FOC
motor.initFOC();
// 初始角的目标
// 它将被 commander 改变
motor.target = 0;
// 定义电机id
command.add('M', onMotor, "motor");
Serial.println("Motor ready.");
Serial.println("Set the target angle using serial terminal:");
_delay(1000);
}
void loop() {
// 迭代FOC函数
motor.loopFOC();
// 位置运动控制回路
motor.move();
// 用户沟通
command.run();
}