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SimpleFOC 是一个专为嵌入式设备设计的开源电机控制库，主要用于无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）的磁场定向控制（FOC）。它支持多种硬件平台，如 Arduino、STM32、ESP32 等，并提供丰富的示例代码帮助开发者快速入门。 以下是一个基于 Arduino 平台的基本 SimpleFOC 使用示例。该示例展示如何初始化一个 BLDC 电机并进行简单的速度控制： ### 初始化电机与速度控制 ```cpp #include <SimpleFOC.h> // 创建电机实例 BLDCMotor motor = BLDCMotor(7); // 参数为极对数 BLDCDriver3PWM driver = BLDCDriver3PWM(9, 5, 6, 8); // PWM 引脚定义 // 创建编码器实例 Encoder encoder = Encoder(2, 3, 500); // A/B 相引脚和PPR值 int offset = 0; void setup() { // 初始化串口用于调试输出 Serial.begin(115200); // 初始化编码器 encoder.init(); encoder.calibrate(&offset); motor.linkSensor(&encoder); // 设置驱动器电压 driver.voltage_power_supply = 12; driver.init(); motor.linkDriver(&driver); // 设置控制模式为速度控制 motor.controller = MotionControlType::velocity_openloop; // 启动电机 motor.start(); Serial.println("Motor ready!"); } void loop() { // 设置目标速度（单位：rad/s） float target_velocity = 2.0f; // 运行 FOC 控制循环 motor.move(target_velocity); // 延时 1ms delay(1); } ``` ### 示例说明 - **BLDCMotor**：表示一个无刷直流电机对象，构造函数参数为极对数。 - **BLDCDriver3PWM**：三路 PWM 输出的驱动器，适用于常见的三相桥式驱动电路。 - **Encoder**：用于连接编码器以获取转子位置信息。 - **MotionControlType::velocity_openloop**：设置电机为开环速度控制模式。SimpleFOC 还支持其他模式，例如位置控制（`angle`）、闭环速度控制（`velocity`）等。 - **motor.move()**：根据当前控制器类型和设定的目标值更新 PWM 输出。 ### 更多使用场景 SimpleFOC 提供了多种控制策略和模块化组件，包括但不限于： - **位置控制**：通过设置 `MotionControlType::angle` 实现精确角度定位。 - **力矩控制**：适用于需要直接控制输出力矩的应用场景。 - **PID 调整**：可通过配置 PID 参数优化系统响应特性。 - **传感器融合**：支持多种传感器输入，如霍尔传感器、磁编码器等[^4]。 ### 开发资源 官方 GitHub 仓库提供了完整的文档和多个示例项目，涵盖从基础到高级功能的实现方式。建议访问 [SimpleFOC 官方网站](https://simplefoc.com/) 或其 [GitHub 页面](https://github.com/simplefoc/SimpleFOC) 获取最新版本的库文件及详细教程。 ---

### 将SimpleFOC库移植到Keil MDK开发环境 #### 准备工作 为了成功将SimpleFOC库移植到Keil MDK环境中，需先准备好必要的软件和硬件资源。确保已安装适合版本的Keil MDK IDE[^2]，并确认所使用的MCU型号（如GD32F205VE）及其对应的固件库版本（例如GD32F20x_Firmware_Library_V2.4.0）。此外，还需准备一个兼容的调试工具，比如JLink V688a。 #### 获取SimpleFOC库文件 访问SimpleFOC官方GitHub仓库或其他可靠来源获取最新的库文件。下载完成后解压至本地目录以便后续操作。 #### 创建新项目 启动Keil MDK，在菜单栏选择`Project -> New µVision Project...`来创建一个新的工程。按照提示指定保存路径以及目标设备型号(GD32F205VET6)[^1]。 #### 添加SimpleFOC源码 进入项目的管理界面(`Project`)，右键点击`Source Group 1`-> `Add Existing Files to Group 'Source Group 1'...` ，浏览定位到之前下载好的SimpleFOC库中的`.c/.cpp`等实现文件夹位置，选中所有需要加入编译过程的相关文件后点击OK按钮完成添加动作。 对于某些特定功能模块可能还需要额外引入头文件(.h)，同样通过上述方式将其放置于合适的位置下；同时注意调整好各个组之间的依赖关系以保证链接阶段不出错。 #### 配置编译选项 针对不同系列单片机架构特点适当修改预处理器宏定义(-D)、优化级别(O)等相关参数设置。具体做法是在左侧树形结构图里双击Target名称打开配置窗口，切换至"C/C++"标签页内进行相应设定。另外也要记得更新包含路径(Include Paths)，使之能够正确解析外部引用的头文件。 #### 测试验证 一切就绪之后尝试构建整个工程项目(Build Target)，如果没有任何警告或错误信息则说明初步移植已经顺利完成。接下来可以编写简单的测试案例调用SimpleFOC API接口函数来进行基本的功能检验。 ```c #include "simplefoc.h" int main(void){ // 初始化电机控制对象实例化... while (1){ // 实现闭环速度/位置调节算法逻辑循环体... } } ```