
FOC矢量控制手把手教学:从六步换向到编码实现的完整指南
**从六步换向到FOC:手撕无刷电机驱动代码**
六步换向是玩无刷电机的起点,简单粗暴但性能有限。当你的平衡车开始抽风,或者电机啸叫到邻
居报警时,就该上FOC了。FOC(磁场定向控制)的核心是把三相电流掰成两个听话的分量——转矩和磁链,像
驯服野兽一样控制电机。
先看克拉克变换,这玩意儿把三相电流压扁到两相坐标系。代码里用Q15格式处理小数是常规操作:
```c
// Clarke变换代码片段
void Clarke_Transform(int32_t Ia, int32_t Ib, int32_t Ic, int32_t *Ialpha, int32_t *
Ibeta) {
*Ialpha = Ia; // 这里假设三相平衡,实际要处理中性点
*Ibeta = (Ib - Ic) * 9459 >> 15; // 1/sqrt(3)的Q15值
}
```
注意Ib-Ic的减法顺序反了会出鬼畜效果,实测电流环直接崩给你看。仿真时在MATLAB里用Park变
换可视化,能看到原本杂乱的三相电流被驯化成两个直流分量,强迫症狂喜。
SVPWM是让电机转起来的关键魔法。新手常卡在扇区判断上,这里有个暴力解法:
```c
// 扇区判断简化版
uint8_t Sector = 0;
if(U > 0) Sector |= 1;
if(V > 0) Sector |= 2;
if(W > 0) Sector |= 4;
```
配合查表法生成占空比,注意死区时间要留够。用示波器抓相电压波形,合格的SVPWM应该像条光滑
的正弦鱼,带着六个小尖刺——那是矢量切换的痕迹。
电流环调参是玄学现场。先关掉速度环,在STM32里把ADC采样时机对准PWM中心点,否则采样值能飘
到亲妈都不认识。PID参数别急着调,先用阶跃响应测试,看着波形从癫痫发作到乖巧跟随的过程,比看片
还刺激。
当你要做无感FOC时,卡尔曼滤波和滑模观测器总要选一个。霍尔传感器安装偏差超过5度?准备迎
接相位补偿的地狱模式吧。有个邪道玩法:用电机当发电机,手转电机看反电动势波形,比万用表抓鬼靠谱
多了。