ODrive电机控制实战电子书

内容简介

前言

第1章 探秘电机世界——转起来

1.1 直流电机

1.1.1 有刷直流电机

1.1.2 无刷直流电机

1.2 交流电机

1.2.1 异步电机

1.2.2 永磁同步电机

1.3 其他常用电机

1.3.1 步进电机

1.3.2 舵机

1.4 磁场定向控制

1.4.1 第一步：获取电流与位置

1.4.2 第二步：坐标变换

1.4.3 第三步：PID运算

1.4.4 第四步：Park逆变换

1.4.5 第五步：SVPWM/SPWM

1.4.6 总结

第2章 ODrive实操——黑科技

2.1 探秘ODrive项目

2.2 选购ODrive硬件

2.2.1 电机

2.2.2 编码器

2.2.3 刹车电阻

2.2.4 电源

2.2.5 调试器

2.3 实操ODrive电机

2.3.1 安装上位机

2.3.2 初始化上位机

2.3.3 设置电机

2.3.4 设置编码器

2.3.5 设置刹车电阻

2.3.6 设置电机控制环增益参数

2.3.7 启动电机

2.3.8 自动闭环

2.3.9 操作状态机

2.3.10 切换控制模式

2.3.11 设定输入模式

第3章 ODrive开发环境——搞起来

3.1 Linux环境折腾指南

3.1.1 工具：交叉工具链

3.1.2 工具：GDB

3.1.3 工具：OpenOCD

3.1.4 工具：VSCode

3.1.5 工具：odrivetool

3.1.6 实操：下载代码

3.1.7 实操：编译

3.1.8 实操：刷机

3.1.9 实操：调试

3.2 Windows环境折腾指南

3.2.1 工具：Python&Pip

3.2.2 工具：odrivetool

3.2.3 工具：交叉工具链

3.2.4 工具：GDB

3.2.5 工具：OpenOCD

3.2.6 工具：VSCode

3.2.7 工具：Git

3.2.8 实操：下载代码

3.2.9 实操：编译

3.2.10 实操：刷机

3.2.11 实操：调试

3.2.12 Windows常见问题

3.3 ODrive构建系统重构

第4章 ODrive电路大揭秘

4.1 探秘原理图

4.1.1 第一张原理图

4.1.2 第二张原理图

4.1.3 第三张原理图

4.1.4 第四张原理图

4.2 拆解模块电路

4.2.1 主控芯片

4.2.2 调试接口

4.2.3 USB通信电路

4.2.4 CAN总线

4.2.5 CAN终端电阻与启动模式

4.2.6 电源采样

4.2.7 GPIO

4.2.8 编码器

4.2.9 电源

4.2.10 0 号电机驱动模块

4.2.11 1 号电机驱动模块

4.2.12 刹车电阻

4.3 系统模块框图

第5章 ODrive软件——初探宫殿

5.1 软件总体：骨架

5.1.1 main函数主线

5.1.2 极简框图

5.2 文件夹结构：抽丝剥茧

5.3 线程：分身术剖析

5.3.1 主线程main函数

5.3.2 UAR T通信线程

5.3.3 USB通信线程

5.3.4 CAN总线通信线程

5.3.5 ADC1 采样线程

5.3.6 状态机线程

5.3.7 定时器8中断函数（非线程）

5.4 自动生成文件：用代码写代码

5.4.1 autogen/version.c

5.4.2 autogen/interfaces.hpp

5.4.3 autogen/function_stubs.hpp

5.4.4 autogen/end points.hpp

5.4.5 autogen/type_info.hpp

5.4.6 自动代码生成小结

5.5 接口文件odrive-interface.yaml：设备对话说明书

5.6 RPC模块

5.7 耗时测量模块

5.8 数据更新模块

5.9 ADC采样模块

5.10 定时器模块

5.10.1 电机定时器

5.10.2 刹车电阻定时器

5.10.3 编码器定时器

5.10.4 PWM输入捕获定时器

5.10.5 任务耗时定时器

5.10.6 系统滴答定时器

5.11 温度测量模块

5.11.1 OnboardTher mistorCurrentLimiter（板载）

5.11.2 Of fboardThermistorCurrentLimiter（外接）

5.12 编码器模块

5.13 通信接口模块

5.13.1 USB通信

5.13.2 CAN通信

5.13.3 UAR T通信

5.14 FOC控制模块

5.14.1 TIM8 中断触发

5.14.2 相电流采样

5.14.3 MOS管状态检查

5.14.4 电流审核

5.14.5 电流克拉克变换

5.14.6 控制块更新

5.14.7 相电流二次采样

5.14.8 电流矫正

5.14.9 FOC算法执行

5.14.10 时间戳错误检测

5.15 三环控制：稳住系统的三重护法

5.15.1 位置环

5.15.2 速度环

5.15.3 电流环

5.16 SVPWM模块

第6章 ODrive软件模块——拆解宫殿

6.1 汇编文件初始化

6.2 序列号初始化

6.3 系统时钟初始化

6.4 OTP初始化

6.5 配置初始化

6.5.1 板级参数

6.5.2 CAN参数

6.5.3 编码器参数

6.5.4 无感参数

6.5.5 控制器参数

6.5.6 轨迹控制参数

6.5.7 限位开关参数

6.5.8 刹车参数

6.5.9 电机参数

6.5.10 板载温度参数

6.5.11 外接温度参数

6.5.12 轴参数

6.6 板卡资源初始化

6.6.1 GPIO初始化

6.6.2 DMA初始化

6.6.3 ADC初始化

6.6.4 TIMER初始化

6.6.5 SPI初始化

6.6.6 中断初始化

6.6.7 UAR T初始化

6.6.8 I2C初始化

6.7 板载GPIO初始化

6.8 USB协议栈初始化

6.9 ADC1 二次初始化

6.10 UAR T通信线程启动

6.11 USB通信线程启动

6.12 I2C通信线程启动

6.13 CAN通信线程启动

6.14 PWM捕获初始化

6.15 编码器初始化

6.16 电机初始化

6.17 交流估算器初始化

6.18 ADC和PWM定时器启动

6.19 ADC1 采样线程启动

6.20 准备进入状态机

6.21 状态机线程启动

6.21.1 开机自动执行序列分析

6.21.2 完整校准序列分析

6.21.3 其他状态机分析

第7章 ODrive上位机——幕后大BOSS

7.1 初识上位机

7.2 拆解上位机指挥中心

7.2.1 odrivetool程序分析

7.2.2 子命令分析

第8章 ODrive定制项目——DIY你的轿跑

8.1 硬件模块

8.2 小车展示

8.3 原理解析

8.4 操作步骤

8.5 程序添加

8.6 实战验货

附录A