隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,電機控制領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒌统杀窘鉀Q方案的需求日益增長。ST Microelectronics的FOC(Field Oriented Control)5.3庫作為行業(yè)標準,提供了高效的電機控制算法。本項目基于此庫,結(jié)合自制的IHM08 V3板,實現(xiàn)了對無感、有感霍爾以及有感編碼器的全面支持,并擴展了轉(zhuǎn)矩模式等功能,同時針對ST模式呼吸機應用進行了優(yōu)化。所有程序代碼、電路圖及相關(guān)資料已全部開源,旨在促進技術(shù)共享與創(chuàng)新。
項目核心特性包括:
- 硬件平臺:采用自制的IHM08 V3板,該板設(shè)計兼容ST電機控制生態(tài)系統(tǒng),集成了STM32微控制器、功率驅(qū)動模塊和傳感器接口,確保穩(wěn)定性和可擴展性。電路圖詳細展示了電源管理、信號調(diào)理和通信接口,便于用戶自定義修改。
- 軟件功能:基于ST FOC 5.3庫,開發(fā)了參考程序,支持多種傳感器模式:無感模式適用于低成本應用,利用反電動勢估算位置;有感霍爾模式提供快速啟動和低速穩(wěn)定性;有感編碼器模式則實現(xiàn)高精度位置控制。轉(zhuǎn)矩模式允許用戶直接設(shè)定轉(zhuǎn)矩輸出,適用于需要精確力矩調(diào)節(jié)的場景,如工業(yè)自動化。
- 應用擴展:特別針對ST模式呼吸機進行了適配,通過FOC算法優(yōu)化電機響應,確保呼吸機在壓力控制和流量調(diào)節(jié)中的可靠性。程序包含呼吸機特定邏輯,如潮氣量計算和報警處理,可供醫(yī)療設(shè)備開發(fā)者參考。
- 開源共享:所有資料,包括原理圖、PCB布局、固件代碼和文檔,均通過GitHub等平臺發(fā)布。用戶可自由下載、修改和分發(fā),促進社區(qū)協(xié)作。這降低了開發(fā)門檻,尤其適合初創(chuàng)企業(yè)、學生和愛好者。
本項目的實施不僅驗證了FOC算法在復雜應用中的可行性,還為電機控制與醫(yī)療設(shè)備的交叉領(lǐng)域提供了實用案例。我們將持續(xù)更新,集成更多功能如CAN通信和AI優(yōu)化,歡迎社區(qū)反饋與貢獻。