? ? ? 選擇用《樹(shù)莓派來(lái)開(kāi)發(fā)自穩(wěn)三軸無(wú)刷云臺(tái)》，這個(gè)非常折磨自己的題目來(lái)做在職研究生論文方向，我當(dāng)時(shí)一定是腦溫超高了。光在題目上我就給自己挖了兩個(gè)坑，1.用樹(shù)莓派，為啥不用單片機(jī)？因?yàn)閯e人都用單片機(jī)，我就不用，我當(dāng)初就是用這個(gè)SB想法睡服自己的，現(xiàn)在天天睡不好了。2.三軸，搞個(gè)2軸不好嗎？一個(gè)軸都很難搞好嗎。真是佩服自己敢逞大能作大死。到現(xiàn)在截稿日期快要到了，還沒(méi)做出來(lái)啥，我已經(jīng)做好了研究生必掛的決心，但是這個(gè)題目還是想做下去。而且給自己立了更大的FLAG，做中國(guó)自己的開(kāi)源（哪怕是照抄也得抄明白兒的）。
? ? ? ?這個(gè)題目最大的難點(diǎn)是什么？網(wǎng)上資源少（相對(duì)于自平衡小車(chē)來(lái)說(shuō)），開(kāi)源項(xiàng)目都是國(guó)外，沒(méi)有詳細(xì)的講解，導(dǎo)致其中體現(xiàn)出的控制原理不能理解。而且國(guó)內(nèi)能搞清楚這個(gè)東西的人真的是不多，知乎上問(wèn)了都沒(méi)有人回答。不過(guò)更可能是會(huì)的人都在開(kāi)發(fā)商業(yè)云臺(tái)，也就沒(méi)人在做開(kāi)源項(xiàng)目。
? ? ? ? 不吐槽了， 下面嚴(yán)肅的說(shuō)一下擺在這題目面前的第一個(gè)難題吧：電機(jī)控制。云臺(tái)大都采用無(wú)刷電機(jī)，你在百度上搜索無(wú)感無(wú)刷云臺(tái)電機(jī)控制，90%的文章都是告訴你利用反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)來(lái)控制電子換向，好消息是這90%文章你都不用看，這類(lèi)都是電機(jī)高速運(yùn)動(dòng)的控制方法，目標(biāo)是讓無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)的越快越好，除非你是打算研究電調(diào)。但是云臺(tái)上的電機(jī)，是轉(zhuǎn)的很慢的，角速度每秒可能就是幾度或者零點(diǎn)幾度。壞消息是剩下的10%的文章里面都是講FOC（高大上且難的矢量控制，而且還得配編碼器）。但是很多開(kāi)源項(xiàng)目都沒(méi)有用到編碼器啊。就我目前收集的信息，開(kāi)源大都采用三路正弦波驅(qū)動(dòng)的方式，也就是無(wú)刷電機(jī)的三相分別輸入三相相位相差一百二十度的正弦波電壓，那么無(wú)刷電機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)。這里講一下大概的原理：三路正弦波會(huì)在電機(jī)的定子繞組上生成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。但是電角度經(jīng)過(guò)360°，電機(jī)并不會(huì)轉(zhuǎn)360°，只會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，這個(gè)角度和電機(jī)的極對(duì)數(shù)有關(guān)，每當(dāng)經(jīng)過(guò)這個(gè)度數(shù)，電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系就會(huì)出現(xiàn)重復(fù)，然后繼續(xù)通三路正弦電壓，那電機(jī)就會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。但是如果從一個(gè)瞬間取個(gè)三個(gè)電壓值，然后按照這個(gè)值不變的給電機(jī)通電，電機(jī)會(huì)怎樣，電機(jī)就固定在一個(gè)位置了，旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)不轉(zhuǎn)了，固定在那里了，電機(jī)也就不動(dòng)了。那么這樣我們把電壓的波形離散化，我們就假設(shè)把一個(gè)周期的正弦波離散成360個(gè)點(diǎn)，1度一個(gè)點(diǎn)，就會(huì)得到360組 三相電壓的數(shù)據(jù)。通過(guò)每次給電機(jī)一組電壓值，不就能讓電機(jī)一次只轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)了嗎，具體是多少度，比如說(shuō)極對(duì)數(shù)是9:12的電機(jī)，電角度轉(zhuǎn)360°，電機(jī)轉(zhuǎn)60°，那么60°/360=1/60°，這樣就能讓電機(jī)能以非常慢的速度和非常高的精度來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)了吧。而且轉(zhuǎn)速也能控制，通過(guò)給電機(jī)電壓數(shù)據(jù)之間的延時(shí)不同的值來(lái)實(shí)現(xiàn)。怎么樣？是不是666，我也覺(jué)得是，索性馬上購(gòu)入裝備進(jìn)行測(cè)試，pwm生成器我選擇的是NXP的PCA9685，是一個(gè)能提供16路12位精度的PWM的芯片，淘寶上有現(xiàn)成做好的樹(shù)莓派擴(kuò)展板，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片采用的是TI 的DRV8313。搭好線，編好程，實(shí)測(cè)，效果不好，1.PWM波形失真；2.電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重 ；3噪音很大 ；4旋轉(zhuǎn)不順暢，有卡頓 ；5轉(zhuǎn)速真的很低，但是卻高不上去。這些天我就在尋找這些問(wèn)題的原因。目前就卡在這里了。
? ? ? ? 論壇上發(fā)了求助帖，無(wú)人回答。沒(méi)辦法還是老老實(shí)實(shí)學(xué)習(xí)開(kāi)源吧，畢竟人家是經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的方法。我打算從德國(guó)的開(kāi)源項(xiàng)目BruGi開(kāi)始研究。接下來(lái)的文章我就試著讀讀他的源代碼，做做簡(jiǎn)單注釋?zhuān)绻蠹腋信d趣一起來(lái)啊。
BruGi代碼版本：BruGi_050_r217 ?下載地址：點(diǎn)我點(diǎn)我點(diǎn)我
