STM32 Foc开源算法，包括观测器和Foc method STM32F0系列FOC 源代码
STM32 Foc开源算法，包括观测器和Foc method STM32F0系列FOC 源代码， 有单电阻采样和三电阻采样两种代码。 都是ST很经典算法，代码学习，无感算法观测器是开源代码，Foc method也是开源，不是库。
深夜调完电机准备收工，突然发现实验室角落积灰的STM32F0开发板。这玩意儿当年可是玩FOC的初代神器，今天咱们就扒一扒ST官方藏在GitHub暗处的FOC开源遗产——不带库的纯裸代码，单电阻三电阻玩法都有，观测器源码直接摊开给你看。
电流采样：单电阻的骚操作
单电阻方案最让人头秃的就是电流重构，ST的代码里藏着这样的玄机：
void ADC_Handler(void) { if(ADC_GetFlagStatus(ADC_FLAG_EOC)) { // 捕获三个PWM周期内的不同采样点 switch(sampling_phase) { case 0: currA = ADC_GetValue() * voltage_scale; break; case 1: currB = (ADC_GetValue() - currA) * voltage_scale; break; // ...其他相位处理 } // 相位计数器滚起来 sampling_phase = (sampling_phase + 1) % 6; } }这段代码老司机一看就懂——通过PWM周期内不同时刻的采样拼凑电流波形。重点在case1里那个currB = ADC值减currA的操作，这其实是在做基尔霍夫电流定律的硬件级实现（Ia + Ib + Ic = 0）。注意这里的voltage_scale系数，实际调参时得拿着万用表校准，不然测出来的电流能飘到姥姥家。
三电阻的暴力美学
切到三电阻分支代码，画风突变：
void TIM1_UP_IRQHandler(void) { // PWM中点对齐模式触发三重采样 ADC_StartConversion(); while(!ADC_GetFlagStatus(ADC_FLAG_EOC)); // 死等ADC完成 currA_raw = ADC_GetValue(ADC_Channel_1); currB_raw = ADC_GetValue(ADC_Channel_2); currC_raw = ADC_GetValue(ADC_Channel_3); // 直接三相全采，就是这么豪横 Clarke_Transform(currA_raw, currB_raw, currC_raw, &Ialpha, &Ibeta); }三电阻方案简单粗暴，但ADC时序要跟PWM严格同步。注意那个while死等——在F030这种低端芯片上敢这么玩，说明ST的工程师对中断响应时间掐得贼准。实测下来这个循环最多吃3个时钟周期，刚好卡在ADC转换完成后的时间窗里。
观测器里的黑魔法
开源观测器代码里有段神仙操作：
void Observer_Update(float Ialpha, float Ibeta, float speed_est) { // 反向电动势估算 float Ealpha = -Lq * Ibeta * speed_est; float Ebeta = Ld * Ialpha * speed_est; // 滑动模式观测器 float Zalpha = Kslide * sign(Ialpha_est - Ialpha); float Zbeta = Kslide * sign(Ibeta_est - Ibeta); // 角度估算 theta_est = atan2f(Ebeta - Zbeta, Ealpha - Zalpha); }这里混合了滑模观测器和反电动势估算，Kslide参数调大了电机啸叫，调小了角度抖成帕金森。当年在实验室调这个参数，电机转起来像在跳踢踏舞。特别要注意atan2f的象限处理，ST用了C库函数而不是查表法，说明在F0系列上FPU性能够用。
FOC主循环的节奏感
核心控制代码出乎意料地简洁：
void FOC_Loop(void) { static uint32_t last_tick = 0; if(HAL_GetTick() - last_tick >= 100) { // 10kHz控制频率 Get_Phase_Currents(); Clarke_Park_Transform(); PI_Regulator_Update(); Inverse_Park_Transform(); SVM_Generate(); last_tick = HAL_GetTick(); } }这个100微妙定时看起来人畜无害，实则暗藏杀机。实测发现用HAL_GetTick()做高精度定时就是个坑，后来我们全改成TIM6硬件定时触发。Park变换里有个细节：ST把角度补偿值硬编码为PI调节器输出量的1/4，这招在突加载时能防角度跑飞，但文档里压根没提。
这套代码最骚的是svm_generate.c里的死区补偿算法：
void DeadTime_Compensation(float *Ualpha, float *Ubeta) { float deadtime_voltage = DEADTIME_US * BUS_VOLTAGE / PWM_PERIOD; if(*Ualpha > 0) *Ualpha -= deadtime_voltage; else *Ualpha += deadtime_voltage; // Beta轴同理... }用BUS电压直接算死区压降，比那些查表法高到不知哪里去了。但DEADTIME_US这个参数得拿示波器抓波形实测，手册给的推荐值就是个笑话——不同型号MOS管差异能到200ns以上。
这堆代码现在看可能有点过时，但作为FOC入门教材依然能打。GitHub仓库里还有份2014年的pdf文档，第23页有个电机参数填写表格，其中"Rs"标着"0.5Ω"，结果我们实测0.38Ω的电机填进去照样跑，ST的鲁棒性设计确实有点东西。最后说句良心话，这套开源方案比现在CubeMX生成的FOC库有意思多了，至少你能看见PID参数是怎么把电机玩出花的。
