手写STM32 FOC记录----- 电流环

        前面文章有画过FOC开环控制框图，如下。虽然开环电压控制的效果也还不错，但由于电机不是单纯的阻性负载，所以控制电压并不能得到一个完美的效果。我们最终目标是控制电流，有电流控制的foc才算完美。

        下面来看看加上电流环的FOC控制框图，在开环的基础上，加上电流采集并做相应转换得到Id,Iq。FOC控制的最终目的是使Id尽可能接近0。使用电压开环控制时，由于种种原因，id并不是一直为0，可能存在偏移或是跳动，转速越高这种情况就越厉害，而使用电流闭环可以较好地遏制这种现象。

    1、电流采集

        在ADC中断回调函数中采集ABC三相电流，重构ADC中断回调函数，读取电压，根据硬件电路转换成电流值

        前提是要采集电流偏置，即在电机停止的时候采集ABC三相的静态电压，最终转换成电流值。具体实现是，电机停止时采集1000次，取平均值得到三相电流偏置。最后在ADC采集时减去电流偏置就得到真实的电流值。

        让电机开环转动起来，执行电流采样函数中断，测试vofa+输出电流Ia,Ib,Ic曲线如下：

        对三相电流进行Clark变换之后得到的alpha，bate电流波形如下：

        再对alpha，bate进行park变换得到如下波形，其中橙色线为Iq,蓝色线为Id，比较接近两条直线了。

        经过克拉克变换以及帕克变换，我们的三相交流电流量已经变成了两个直流的电流量，电流环的目的，到这里就清楚了，就是为了使Id尽量接近0，而Iq尽量接近我们给定的值，少出现波动。最佳方式当然就是使用PID控制了，制作Id和Iq的两个PID控制环，实现对电流的稳定控制。

2、PID控制

        首先要明确一点，对于电流环而言一般是不会使用微分项D的，至于为啥，我也描述不清楚，网上有很多资料可以参考。

        这里通过先调试 D轴，将 Q轴的 PI控制器设置为零，这样可以排除 Q轴的影响，在单轴达到比较好的响应效果之后，将 D轴的 PI控制器参数拷贝一份送给Q轴的PI控制器即可。

        D轴调试时，先只加入比例环节，可以将 的系数逐渐增大，会发现 反馈值逐渐靠近 给定值，再加入积分环节发现系统虽然存在超调，但是最终反馈可以稳定在给定值。加入积分环节时有个问题要注意，就是要对积分项进行限幅，否则，过大的积分会让电流环严重超调，而过小电机发挥不出力量。

        以下是调试时部分波形，对于PID参数调试貌似也没有好的办法，只能根据数据一点点调试，一点点修改。

        最终判断电流环生效的效果时，让电机电流闭环运行来后将电机堵转，最大电流会不会跟随给定的目前电流变化，Q轴目标电流越大，堵转电流越大。