HAL STM32F4 +ARM DSP庫跑SVPWM開環速度測試

---

• ?本篇硬件電路和代碼來源于此開源項目：https://github.com/MengYang-x/STM3F401-FOC/tree/main
• 📍硬件電路和項目介紹，立創開源廣場：https://oshwhub.com/shadow27/tai-yang-neng-wu-ren-chuan
• 🌼測試效果：
  
• 🌿通過vofa+輸出的三路馬鞍波波形：
  

• 📝原作者介紹過的內容，這里就不多做介紹了，詳情可以前往立創開源主頁了解詳情。程序這一塊，主要針對stm32F4系列。

📘測試條件

• 🌿STM32F4或者M4內核的相關型號的mcu即可。工程時基于HAL庫STM32CubeMX生產的配置工程，移植非常簡單。

• 🌿有感或無感無刷電機，個人測試使用的是：2204-1400KV無感無刷電機，參數：12N14P（12槽14極），也就是，極對數是14/2=7極對數。（程序中需要填寫）

• 🌿一塊無刷電機驅動板。（可以參考原作者的硬件。）

• ?由于原作者使用的是EG2133驅動芯片，驅動電路中上下橋是連一塊的，3路PWM輸出即可實現無刷電機轉動，如果自己使用的是上下橋獨立驅動（6路輸出控制），那么需要將定時器的PWM輸出通道配置為互補輸出通道，(即3路互補輸出),同時需要注意輸出極性。
  

• 🌿SVPWM開環速度測試，工程中所需要的必要驅動文件：
  

• 🔖MT6701這里SVPWM開環速度測試，沒有使用到，可以屏蔽掉：
  

• 🔖DSP庫文件，可以自己從安裝的Keil軟件ARM文件夾內找到相關驅動庫文件：例如：D:\Keil_v5\ARM\CMSIS\DSP_Lib\Source\FastMathFunctions;或者在STM32CubeMX，安裝的對應pack包解壓文件夾內，：C:\Users\Administrator\STM32Cube\Repository\STM32Cube_FW_F4_V1.28.0\Drivers\CMSIS\DSP\Source或者標準庫STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.9.0\Libraries\CMSIS\DSP_Lib中找到對應的所需驅動文件。

• • 🔖Keil ARM路徑下位置：
    
    

• 👉也可以到ARM官方的GitHub賬號（https://github.com/ARM-software/CMSIS）下載所有ARM Cortex-M內核的DSP外設庫。

• • 🔖STM32CubeMX，pack解壓安裝文件位置：
    
    

• 同樣在標準外設庫中也可以找到：
  

• 🌿數字信號庫包含在路徑：STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.9.0\Libraries\CMSIS\DSP_Lib和STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.9.0\Libraries\CMSIS\Lib下，或者Keil安裝目錄下D:\Keil_v5\ARM\CMSIS\Lib\ARM將它們拷貝到目標工程文件夾下。其中Lib文件夾中包含的是經過不同編譯器編譯后能夠運行在Cortex-M4內核上的底層數學庫，DSP_Lib文件夾中包含的是調用底層函數封裝而成的API函數源碼：
• • 🍃Lib文件夾中包含的底層庫包括：

	arm_cortexM4lf_math.lib	//---->stm32f4 DSP庫跑SVPWM開環速度測試需要使用到的arm_cortexM4bf_math.libarm_cortexM4l_math.libarm_cortexM4b_math.libarm_cortexM3l_math.libarm_cortexM3b_math.libarm_cortexM0l_math.libarm_cortexM0b_math.lib

• • 🔰對應工程中所用到的：arm_cortexM4lf_math.lib庫文件來源。
    

• 🎉STM32F4 DSP和標準外設庫(STSW-STM32065) ST官網下載地址:https://www.st.com.cn/zh/embedded-software/stsw-stm32065.html
• • 📚當前stm32F4 最新版本：STSW-STM32065 STM32F4 DSP and standard peripherals library 1.9.0

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1J8VD2re8SRWOGnZXZKcyvQ?pwd=o5an 
提取碼：o5an

🛠STM32CubeMX配置

• 🌿選擇一個高級定時器：（注意這里是按照原作者的EG2133驅動芯片配置的，上下橋驅動控制端連一塊，進行配置的）

• 🌿為了查看輸出波形，還需要配置一個串口，方便觀察波形。
  

?SVPWM開環速度測試工程說明

• 🌿待測試電機參數配置：motor.c中修改測試電機的極對數。
  

📑極對數測量

?如果知道電機型號，可以找到對應資料查閱多更好。如果無刷電vofa+機外轉子不是全部密封，看的到外轉子內壁上永磁體的，可以直接自己數出來。上門貼了有多少塊強磁鐵，即可得到此數據。對應外轉子密封看不到內壁磁體的測量方法：

• 🌿如果有示波器的情況下，用示波器的探頭夾住電機的一根線，另一根接探頭，然后旋轉電機一圈，截取波形，數下峰的個數（上下峰都算），為偶數值除以2，就是電機的極對數。
• 🌿有低壓直流可調電源情況下，限制一定的電流，加載一個小電壓到三相中的任意兩相，用手轉動電機一圈，有穩定位置的個數就是極對。

• 🔧SVPWM開環速度參數設定：

 OpenVelocity(6.0f); //數值越大，電機旋轉的速度越快 

🔬串口數據vofa+觀測

• 🔨vofa+設置：添加波形圖控件到主窗口
  

• 🔱設置串口端口號以及數據類型：
  

• 🪓🍭打開串口，并添加數據到波形圖控件中：
  

• 🌟最終測試效果：
  

• ?需要注意一點，所測得的馬鞍波形，并不代表實際電機真實的驅動轉動效果，電機的運轉效果與驅動電路和電機參數有關，這個波形是理論推導得來的理想模型。

• 🍁在SVPWM開環速度測試運行下，無刷電機的U-V-W相波形：
  
• 🧨MCU 定時器對應輸出通道的PWM驅動波形：
  
• 🥕H橋NMOS管柵極驅動波形：