力矩控制环
FOC 电流模式 DC 电流模式 电压模式 - 假定电流 电压模式
SimpleFOClibrary提供3种不同的力矩控制策略:
总而言之，电压控制模式是最简单的电机力矩控制近似模拟，它十分基础，可以在任何电机+驱动器+mcu组合上运行。直流电流模式是更进一步的电机力矩近似模拟，它比电压模式更精确，但需要电流检测和性能更强的单片机。FOC电流模式是真正的电机力矩控制，不是一个近似模拟。它需要的电流检测要比直流电流模式有更强大的处理能力。更深入的解释说明，请查阅力矩模式文档。
这个运动控制模式需要设定 controller 参数，如下：
// 力矩控制环
motor.controller = MotionControlType::torque;
如果采用电压控制模式，当用户不向电机提供相阻值时，则力矩控制环的输入为目标电压Uq:
如果采用基于电流的力矩控制模式之一(直流电流或FOC电流)，则控制环的输入为目标电流iq。当用户向电机提供相阻值时，在电压模式中也是如此。
力矩控制环是所有其他运动控制环的基础。有关蓝框中的相关内容，请查阅 力矩模式文档.
配置参数
基于力矩控制模式，你会使用到以下这些你需要考虑的参数：
- 电压模式 - 最简单 - 只需考虑一个参数：
motor.phase_resistance - DC 电流模式 - 1xPID controller + 1xLPF
- FOC 电流模式 - 2xPID controller + 2xLPF filters
更多关于运动控制策略的源代码实现，请查阅 library 源代码文件
比较
| 力矩控制类型 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 电压 | ✔️简单和快速 ✔️ 任何 MCU上都有良好的性能 ✔️ 低速行驶时非常平稳 ✔️ 无需电流检测 | ❌ 在高速下不是最佳的 ❌ 不能控制真正的电流 ❌ 力矩为近似估值(低速时误差小) |
| 直流电流 | ✔️ 能控制真正电流 ✔️ 适用于低性能 MCU ✔️可实现电流限制 | ❌ 执行更复杂(更慢) ❌可以实现比电压模式更低的速度 ❌ 力矩为近似估值(低速时误差小) ❌需要电流检测 |
| FOC电流 | ✔️真正的力矩控制(任意速度) ✔️ 能控制真正电流 ✔️在更高的速度下更高效 ✔️可实现电流限制 | ❌ 执行最复杂(最慢) ❌ 不适合低性能的MCU(可能变得不稳定)。 ❌需要电流检测 |
电压模式 - voltage
基于电压的力矩控制是最基本的力矩控制模式，它为你提供了一个抽象的无刷直流电机，以便你可以控制它作为直流电机。
它基于简单的欧姆定律(忽略了电流动态特性)，因此不需要任何电流检测相关的硬件。假若想了解有关此方法的更多信息，请访问我们的digging deeper section. 这种力矩控制方法无论其是否具有电流感应，都能够在任何无刷直流电机驱动板上工作。
直流电流模式 - dc_current
基于直流电流的力矩控制能够像控制直流电机那样控制无刷电机。电流检测用于获取通过电机的电流大小及方向，我们假设力矩和总电流是成正比的。这种模式好处在于可以非常精确地控制无刷电机的实际电流，一些性能较低的处理器（如ATMega328系列）也能有较快较稳定的效果。
FOC电流模式- foc_current
基于直流电流的力矩控制是唯一真正的力矩控制方法。它控制电流 q和 d的两个分量。我们假设力矩与 q 电流分量成比例，并控制电流的 d 分量保持等于0。
项目例程
这是一个非常酷的项目示例，它使用扭矩控制并完整描述了所需硬件和软件设置。
更多项目，请查阅 例程项目 部分。