隨著嵌入式技術的發展,電機控制領域對高性能、低成本解決方案的需求日益增長。ST Microelectronics的FOC(Field Oriented Control)5.3庫作為行業標準,提供了高效的電機控制算法。本項目基于此庫,結合自制的IHM08 V3板,實現了對無感、有感霍爾以及有感編碼器的全面支持,并擴展了轉矩模式等功能,同時針對ST模式呼吸機應用進行了優化。所有程序代碼、電路圖及相關資料已全部開源,旨在促進技術共享與創新。
項目核心特性包括:
- 硬件平臺:采用自制的IHM08 V3板,該板設計兼容ST電機控制生態系統,集成了STM32微控制器、功率驅動模塊和傳感器接口,確保穩定性和可擴展性。電路圖詳細展示了電源管理、信號調理和通信接口,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定性;有感編碼器模式則實現高精度位置控制。轉矩模式允許用戶直接設定轉矩輸出,適用于需要精確力矩調節的場景,如工業自動化。
- 應用擴展:特別針對ST模式呼吸機進行了適配,通過FOC算法優化電機響應,確保呼吸機在壓力控制和流量調節中的可靠性。程序包含呼吸機特定邏輯,如潮氣量計算和報警處理,可供醫療設備開發者參考。
- 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等平臺發布。用戶可自由下載、修改和分發,促進社區協作。這降低了開發門檻,尤其適合初創企業、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,還為電機控制與醫療設備的交叉領域提供了實用案例。我們將持續更新,集成更多功能如CAN通信和AI優化,歡迎社區反饋與貢獻。