STM32F0 系列 FOC 开源算法源码解析：观测器与电流采样

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 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。

电流采样：单电阻方案

单电阻方案的核心在于电流重构，ST 的代码通过 PWM 周期内不同时刻的采样点拼凑电流波形。

void ADC_Handler(void) {
    if(ADC_GetFlagStatus(ADC_FLAG_EOC)) {
        switch(sampling_phase) {
            case 0: currA = ADC_GetValue() * voltage_scale; break;
            case 1: currB = (ADC_GetValue() - currA) * voltage_scale; break;
        }
        sampling_phase = (sampling_phase + 1) % 6;
    }
}

重点在于基尔霍夫电流定律的硬件级实现（Ia + Ib + Ic = 0）。注意 voltage_scale 系数，实际调参时需校准。

三电阻采样

三电阻方案直接三相全采，但 ADC 时序需与 PWM 严格同步。

void TIM1_UP_IRQHandler(void) {
    ADC_StartConversion();
    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC_FLAG_EOC));
    currA_raw = ADC_GetValue(ADC_Channel_1);
    currB_raw = ADC_GetValue(ADC_Channel_2);
    currC_raw = ADC_GetValue(ADC_Channel_3);
    Clarke_Transform(currA_raw, currB_raw, currC_raw, &Ialpha, &Ibeta);
}

实测该循环在低端芯片上耗时极短，刚好卡在 ADC 转换完成后的时间窗里。

观测器实现

开源观测器混合了滑模观测器和反电动势估算。

void Observer_Update(float Ialpha, float Ibeta, float speed_est) {
    float Ealpha = -Lq * Ibeta * speed_est;
    float Ebeta = Ld * Ialpha * speed_est;
    float Zalpha = Kslide * sign(Ialpha_est - Ialpha);
    float Zbeta = Kslide * sign(Ibeta_est - Ibeta);
    theta_est = atan2f(Ebeta - Zbeta, Ealpha - Zalpha);
}