DengFOC 极简FOC库 -- 开源

课程教案 和 库文档,请访问：dengfoc.com

1 概述

DengFOC 库是灯哥开源的，基于 Arduino 和 ESP32 硬件开发的开源 FOC 库。

本FOC库参考了 SimpleFOC 的部分设计，但更秉承极简主义和实用主意，拥有比SimpleFOC更简易但更丰富的二次开发和应用特性：

1. 资源占用低：内存占用比SImpleFOC少2/3
2. 开放度更广：库把基本的FOC算法接口（如电角度、Iaplha 、IBeta）等以一种及其简单的方式向用户开放，使得用户可以直接接触到 FOC 算法实现的全过程，易于学习和在此基础上更进一步的开发 FOC 算法。
3. 外接能力强：支持与OpenMV、树莓派、Python等多种硬件方案和软件语言直接的对接和互相调用，可以以比SimpleFOC更快的方式完成无刷电机应用的开发。
4. 即插即用，无需校准：先进的参数自识别功能可以使得用户无需配置任何参数，直接插入电机和编码器即可跑FOC
5. 无线控制支持：高速UDP，ESPNow 通讯，无需信号线即可控制电机
6. 脚本支持：库内建强大的脚本语言 Lua，可以在不编译的情况下快速建立FOC应用
7. 强大的工具链支持：支持与 Matlab 、Simulink 、ROS 等系统直接通讯，秒速建立机器人应用
8. 高精度减速器应用支持：支持双编码器减速机应用

2 重要链接

本 FOC 库与 DengFOC 硬件联合组成一整套完整可用的 FOC 电机驱动方案，资料链接：

1 灯哥开源 淘宝店--一站配齐DengFOC板 您的支持就是我们持续做开源内容和课程的动力，项目收益将用于后续开发DengFOC和做课程~

2 DengFOC硬件 Github

3 DengFOC官网 包含课程文字版讲义，DengFOC使用文档，库使用方法等。

2 社区

本FOC板子社区唯四Q群，欢迎加入：开源FOC无刷驱动交流群 灯哥开源 群号 778255240（1群） 735755513（2群）471832283（3群）834835665（4群）247431752(5群)

任何使用问题和 DIY 问题 都会在这里做直接的讨论解答

3 怎样写 DengFOC 代码

灯哥在设计DengFOC库的时候，秉承极简和低内存占用的设计思路。因此，所有的功能块都是走即用即引入，不用不引入的原则，以此获得极低的资源占用率。

目前库已经有的模块有：

1. DengFOC 主库 -- 包含DengFOC基础运行函数
2. AS5600 编码器库 -- 传感器库
3. InlineCurrent 库 -- INA240 电流传感器库
4. 低通滤波库

目前已实现的功能：

1. 开环速度
2. 闭环速度
3. AS5600传感器读取
4. 在线电流检测
5. 角度闭环（力位闭环）
6. 力角度闭环（位置+速度+力闭环）
7. 电流力矩闭环
8. 双路电机完整三环驱动（位置，速度，力矩）

下面用力+位置闭环代码（力位闭环，电流力矩环作为内环，位置作为外环），来示范 DengFOC 库的代码编写，更多有关于库函数的说明，请查看DengFOC官网 。

3.1 电机力位闭环（基于电流力矩环）

#include "DengFOC.h"

int Sensor_DIR=-1;    //传感器方向
int Motor_PP=7;    //电机极对数

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  DFOC_Vbus(12.6);   //设定驱动器供电电压
  DFOC_alignSensor(Motor_PP,Sensor_DIR);
}

void loop() 
{

  //设置PID
  DFOC_M0_SET_ANGLE_PID(0.5,0,0.003,100000,0.1);   //角度PID
  DFOC_M0_SET_CURRENT_PID(1.25,50,0,100000);       //电流环PID
  DFOC_M0_set_Force_Angle(serial_motor_target());  //力位控制指令

  //接收串口
  serialReceiveUserCommand();

}

4 免费手把手教写FOC算法原理课

为了方便大家更进一步的理解FOC的算法和原理，我做了手把手教些FOC算法原理课，通过这些原理课你能够快速的从原理角度理解FOC知识并尝试写出自己的FOC基本功能库，视频链接：

1 【手把手教写FOC算法】1_起源，无刷电机概念与控制原理

2 【手把手教写FOC算法】2_克拉克变换，建立简化电机数学模型

3 【手把手教写FOC算法】3_等幅值变换与克拉克逆变换

4 【手把手教写FOC算法】4_帕克变换

5a 【手把手教写FOC算法】5a_撰写开环速度代码的前置知识

5b 【手把手教写FOC算法】5b_开环速度代码编程+硬件调试教学

6a 【手把手教写FOC算法】6a_撰写闭环位置代码的前置知识

6b 【手把手教写FOC算法】6b_闭环位置代码编程+硬件调试教学

7a1 【手把手教写FOC算法】7a1_写闭环速度代码的前置知识

7a2【手把手教写FOC算法】7a2_速度低通滤波器

7a3 【手把手教写FOC算法】7a3_速度PI控制器

7b 【手把手教写FOC算法】7b_闭环速度代码编程+硬件调试教学

8a 【手把手教写FOC算法】8a_撰写电流环代码的前置知识

8b 【手把手教写FOC算法】8b_精确电流力矩环代码编程+硬件调试教学

9a【手把手教写FOC算法】9a_用电流环改进速度和位置闭环-前置知识

9b【手把手教写FOC算法】9b_电流环改进速度和位置闭环代码编程+硬件调试教学

5 DengFOC爱好者拓展支持

DengFOC是开源项目，欢迎各位爱好者做二次开发。优秀的项目我将会在这里收录，如果你基于它做了有意思的项目，欢迎在群里联系我。

目前，已经有爱好者把项目移植到stm32平台，链接如下：

https://github.com/haotianh9/DengFOC_on_STM32