代码收藏家技术教程 2023-03-10

《使用HAL库驱动M3508直流无刷电机及PID控制：基于大疆开发板A的实现》

1.首先，我们先了解一下大疆开发板A型的资料，官方有提供

官网：RoboMaster 机甲大师赛

芯片型号STM32F427IIH6

2.了解M3508直流无刷电机的资料，官网有提供

3.于是我找到了C620电调的资料，官网有提供

4.好了，现在控制芯片和控制方式都清楚了，接下来按照说明手册接好线后就可以开始配置STM32CubeMX

1）新建new project，选择开发板A型的芯片

2）打开外部高速时钟

这是我的时钟树配置

3）我选择用can总线指令控制，所以根据开发版A型原理图打开相应的接口

其中can1为电调专用接口，can2为DJI OnboardSDK和Robomaster UWB定位系统用

我这里选择can1，并在原理图中找到引脚，在STM32CubeMX中打开

打开接收中断

按照C620手册要求CAN的通信速率的1Mbps配置

71.42857142857143ns∗(10 +3+1) = 1000ns = 1us=1mbps

4）为了兼容大疆的驱动文件，把can1和can2的参数配置成一样

5）开启24V电源

开发板A型24V输出电源默认关闭，只有12V可用，由M3508电机使用手册可知，电机的额定电压是24V

根据开发板A型原理图找到控制24V输出电源的引脚

在STM32CubeMX中配置

6）常规配置及生成代码

注意生成路径不要有中文

5. 配置工程文件（keil5MDK）

1）移植大疆给的CAN驱动库文件

2）在工程中手动添加移植文件的路径

3）把移植文件添加到工程，并编译一下看看有没有出错

6.调用函数驱动M3508

1）包含驱动的头文件

#include "bsp_can.h"
#include "CAN_receive.h"

2）初始化CAN总线的屏蔽滤波器并开启24V输出电源

	can_filter_init();
	
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOH, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOH, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOH, GPIO_PIN_4, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOH, GPIO_PIN_5, GPIO_PIN_SET);
	
	HAL_Delay(10);

3）调用函数

CAN_cmd_chassis(int16_t motor1, int16_t motor2, int16_t motor3, int16_t motor4);
HAL_Delay(10);

要注意的是输入电流值不得超过规定范围

最后编译工程烧录到开发板，电机就能动啦！刚开始建议固定好电机，调的速度不要太高！注意安全！

7.PID控制

1）移植官方PID文件

2）把移植文件添加到工程

2）包含头文件，并编译一下看看有没有出错

#include "pid.h"

3）声明PID数据结构体，电机数据指针和目标速度变量及PID的三个参数

pid_type_def motor_pid;	//声明PID数据结构体
const motor_measure_t *motor_data;//声明电机结构体指针
int set_speed = 0;//目标速度
const fp32 PID[3]={P,I,D};

这里PID需要自行调参，文章最后有推荐调参工具

4）初始化PID和对应电机的数据指针

PID_init(&motor_pid,PID_POSITION,PID,16000,2000);//结构体，计算模式，参数，最大输出，最大积分输出
motor_data = get_chassis_motor_measure_point(0); //获取电机数据指针编号范围（0~3）

5）使用PID公式并将计算出的电流发送至CAN总线

PID_calc(&motor_pid,motor_data->speed_rpm,set_speed);//结构体，实际速度，设定速度
CAN_cmd_chassis(motor_pid.out,motor_pid.out,motor_pid.out,motor_pid.out);//PID输出
HAL_Delay(2);