2024-04-22 Share: 試著把馬鞍波說的通俗易懂
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- 我不是很喜歡一上來就甩一堆公式秀技術，其實大可不必，中國的高等教育的教材也是這樣，一上來先三下五除二灌輸給你，管你看得懂不（深受線性代數教材所害，這麼好這麼先進這麼牛逼的一門課，大學居然沒學好，工作後受盡摧殘，只能說90%是教材的鍋，大家一定要把線性代數學好啊！我有~可以私訊我）
- 我隨便在網上瀏覽了一下，好像沒幾個能把馬鞍波說的那麼通俗易懂，讓人直接有個直觀的感性的認識，我一直覺得做任何一項技術之前，對這個項目的大結構，必須先有個感性的認知，對於新手來說，必須有個好的“老師”“師兄”“師姐”啥的，給你畫個“大地圖”，有了這個“大地圖”，當你知道自己想去哪裡的時候，可以快速導航定位，就算是模糊的定位也比瞎跑好。
- 下面開始說馬鞍波：
- 首先，FOC技術就是先出三相電流都是正弦波的，最後一合成就變成一個旋轉的D、Q軸的電流了（一般D軸設定為0，Q軸就是產生力進而讓馬達旋轉的那個東西，D軸就是吸住馬達的那個東西，當然，前提是你的轉子角計算都是準確的~ ）
- 但是相電流是正弦波，相電壓就必須是正弦波麼？
- 不一定
- 當然相電壓如果是正弦波，相電流一定也是正弦波。
- 但是如果相電壓不是正弦波，相電流可以是正弦波麼？
- 當然可以。
- SVPWM，就產生了馬鞍波，馬鞍波也會產生正弦波的電流。
- 而且，馬鞍波會讓高電壓持續的時間更久。
- 看圖的話，馬鞍波是不是把波拉寬了？ ？ ？拉寬了，就代表高電壓的持續時間變長了。
- 所以就導致了：
- 提高了母線電壓利用率，馬達的動態響應更好。
- 當調製比都是1的時候。
- SPWM相電壓的峰值是母線電壓的0.5倍，而SVPWM（就是FOC用的啦），是0.577倍，就是√3/3.
- SPWM線電壓的峰值是母線電壓的0.866倍，而SVPWM，是1倍。
- SVPWM/SPWM=1.1547
- 這可是提高了15.47 啊，相當於直接從70多分考到90多分了。
- 具體為什麼是這些數字，可以參考這些文章：
- [https://zhuanlan.zhihu.com/p/466883185|才多星：FOC中的SVPWM原理細講]]
- 不想深入了解的同學，死記硬背，記下來就行，反正會調程序，會移植，拿來能用就好，畢竟“生有涯，知無涯 ”，沒那麼多時間去研究這些底層的東西，利用別人搞好的東西，去開發去創作就可以了。
- 所以如果把SPWM注入三次諧波後，和SVPWM是等價的。
- 最後，雖然注入諧波了（通常我們聽到諧波都會感覺這個東西不好，是有害的，尤其一些機械領域），但是諧波最終互相抵消了啊，所以並沒有產生負載電流，自然也不會影響馬達正常工作。
- 最終：
- 從相電壓調變波來看，輸出的是不規則的分段函數，為馬鞍波形。
- 從線電壓調變波函數來看其輸出的則是正弦波形。
- 你可以理解為在互相打架的時候：SVPWM是在練內功，氣沉丹田，蓄勢，最後能發出更大的力，而SPWM一上來就按照招式套路幹起來了，幹是乾了，但總感覺少了那麼點東西。
- 其實理解了馬鞍波，基本上就會懂foc，但在懂foc之前，大概知道馬鞍波是咋回事，在學習的時候，會更爽~
- 插播一個內容
- 【才多星–驅控板方案–全部開源】
- 幾乎具備FOC的所有必要功能，不是那些開發板能比的，這是我們專案上面用的軟硬體方案。 12~60V通用，三電阻+母線電阻採樣，模組化硬體（主控為STM32F407）。無論是有感測還是無感測，馬達低速、大扭力啟動和正反切換都絲滑穩定，非常適合專案移植。
- 模組化程式碼，思緒清晰，註解詳細，簡潔易學，遠距答疑，節省時間，支持初學“菜鳥”
- 一、整套方案具備以下功能：
- 1.兩路無刷FOC控制（最大支援2.5kw）+一路有刷馬達控制（最大支援500w)+一路PWM舵機控制（配舵機降壓板，不需要再外接8v電池）
- 2.電角度安裝角度差自學習，EEPROM存儲
- 3.FOC強拉、開環控制、電流環扭力控制、速度控制、位置控制、距離控制，力位混合控制（足式機器人關節用）
- 4.PWM洩放電阻
- 5.雙路定時器BKIN硬體煞車
- 6、外部抱閘煞車
- 7.能量回收
- 8.啟動電流、煞車電流、加速緩衝時間和減速緩衝時間梯度控制（可自由配置）
- 8.預留USB、CAN、UART、IIC、SPI、485、232等通訊介面
- 9.兩種姿態感測器，MPU6050（DMP），ICM20602/ICM42605，歐拉角輸出
- 10、多個引腳輸出控制和輸入捕獲，多個ADC輸入
- 11、(SWD)接口調試
- 12、硬體支援方波控制
- 13.透過USB和PC上位機通信
- 二、所有內容包含如下：
- 1、代碼類：
- ①雙路霍爾FOC源碼
- ②雙路無感FOC源碼
- ③雙路增量式ABZ，編碼器FOC源碼（2500線，最大支援25000轉）
- ④雙路絕對式編碼器FOC原始碼（18位元硬體SPI）
- ⑤ESP8266 WIFI模組源碼
- ⑥遠程調試APP
- ⑦CAN、IIC、SPI、UART通訊源碼
- ⑧有刷馬達速度、位置控制源碼
- ⑨PWM舵機控制源碼
- 2、硬體類：
- ①主控板*1
- ②驅動板*2
- ③電源板*3
- ④有刷馬達驅動板*1
- ⑤舵機降壓板*1
- ⑥磁編碼器板*2
- ⑦徑向磁鐵*2
- ⑧ESP8266WIFI通訊模組*1⑨全套線材與接插件
- 3.硬體方案類：
- ①無刷驅動板
- ②主控板
- ③電源板
- ④有刷驅動板
- ⑤磁編碼器板
- ⑥舵機降壓板
- 共6組板子的完整PDF原理圖
- 4、指導項：
- ①一對一代碼答疑
- ②遠端調試協助
- ③經驗分享
- ④非公開的資料分享
- 5、增值項1：
- APP遠端4g調試與控制馬達方案（可作上位機用）
- 6、增值項2：
- 基於CAN的多電機控制方案，通常適用於足式機器人（一路CAN可掛6個無刷馬達）
- 7.增值項3：
- 拉群，共同學習探討，資料分享
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