關註作者或點贊，私信可領取電機控制秘籍一份。
剛開始玩電機的時候也不喜歡MATLAB，每次都是直接碼程式碼，然後去轉電機。
效果不好就在程式碼裏改來改去，暈暈乎乎調了一周進展也不大。這種情況就是陷入了調參數的怪圈，惡性迴圈進而打擊自信，進步也很緩慢。
後來學會了simulink，才明白學習FOC一定要配合MATLAB，進步快很多。
1、 理解離散系統 ：在FOC中經常涉及到上個開關周期的角度，電壓，或者預測下個周期的角度，電流，一般都是透過延時模組實作。
為什麽要使用這個模組呢？比如一般PWM比較值寄存器被覆寫後都是使能了預裝載，采樣後觸發計算到比較值生效可以延時0.5個開關周期Ts，也可以延時1個開關周期Ts，或者1.5個Ts。不同的延時對於控制效果有什麽區別呢？只需要在simulink定義延時時間即可，非常方便對比不同的方案下的區別。這種偵錯在實物上實作要復雜很多！
2、 實作參數自整定 ：把所有的環路參數放在m檔裏，在執行工程前，修改電機參數，環路參數等等，先執行m檔，可以實作參數自整定。要修改參數也只用改m檔，類似宏定義一樣，環路的參數自整定和這個也差不多了。
3、 強大示波器功能 ：simulink的示波器功能非常強大，可以不限制檢視任意波形，這在實物偵錯中也很難做到，除非去開發上位機配合檢視，但是也有通道和數據量的限制。一般ARM M0的平台也沒有資源去開發上位機。
尤其是現在比較通用的直流側單電阻采樣波形，可以清晰看到每個磁區對應的電流波形和單電阻波形的對應關系：
4、 模組化的平台，縮短開發周期 ：一般開發一種新的觀測器，閱讀文獻之後，經過simulink驗證。在搭建好平台之後，把觀測器，速度環，電流環，轉矩補償等等封裝成各自的模組。需要驗證哪個模組，即進行對應的修改。經過simulink驗證的方法，基本都可以在實物中實作。如果simulink仿真失敗，基本就直接放棄了。一般一個新的觀測器仿真需要一到兩周，可以大大縮短開發周期。
在搭建了完整的仿真平台後，實物和仿真模型基本可以做到95%以上的對應，除了一些非線性相依的因素，因為在仿真中無法模擬，需要在實物中實作。對於有經驗的開發人員，拿到了離散的仿真模型，基本就等於拿到了程式碼。
當然如果模型在連續域仿真，那當我沒說，這種方法以無限的計算量替代離散仿真，基本等同於耍流氓。。。
5、 s函數程式碼級仿真 ：如果有足夠的精力，simulink是可以實作c語言程式碼級仿真的。用s函數替代離散模組，程式碼放在s函數裏，完全可以實作跟實物對應的仿真。移植到實物中程式碼也可以快速偵錯透過。
s函數執行的指令是在命令視窗輸入：」mex xx.c「，xx是s函數檔名。
6、線上參數變化的仿真。
一般來,Ld和Lq會隨著電流出現飽和特性，所以可以透過m檔編程，實作Ld和Lq線上根據電流查表確定電感值。但是實際的無感FOC控制依然使用固定值，電機模型使用的飽和模型，這樣子可以評估無感FOC的控制方法對電感飽和是否敏感，或者對電感的敏感程度。
提供一種方法作參考：
用如下文件裏的程式碼生成電感表格：
https://
ww2.mathworks.cn/help/p
hysmod/sps/ref/elec_generateidealpmsmfluxdata.html
將表格匯入如何可編輯的電機模型即可：
https://
ww2.mathworks.cn/help/a
utoblks/ref/fluxbasedpmsm.html?requestedDomain=zh
表格需要自己對應程式碼整理一下。
7、模擬MCU的執行方式。使用Simulink離散模組搭建的方式，可以模擬MCU的硬件執行的結構。一般MCU最重要的是主頻和中斷，分別對應Simulink的最上層執行時間和定時執行的中斷部份。如下圖：
使用powergui模組設定成離散模式，設定仿真步長5e-7，相當於仿真最上層是2MHz的執行頻率，這個2M就類似於MCU的主頻，顯示，電機模型本體響應的計算就以這個頻率執行。
然後透過脈沖模組設定定時觸發執行的控制模組，就相當於是定時執行的中斷：
使用Pulse Generator模組，執行周期1e-4，相當於中斷頻率10k，控制環路都放在中斷裏，就跟MCU的執行結構非常類似了。執行頻率對於離散控制來說是核心參數，不同的執行頻率仿真結果區別很大。
千萬不要在powergui裏設定成continuous仿真模式 ，那樣會透過很高的計算頻率掩蓋環路的問題，用連續模式仿真成功基本等同於耍流氓！
8、評估環路的階躍響應：在伺服中比較常見的測試電流環頻寬，一般測試交流給定幅相曲線。
以階躍響應為例，可以把電機角度固定成0，電流解耦角度和逆變角度都強制給0，然後電流環的Id給參考，測試Id環路的參考和反饋，即可得到階躍響應。如下圖:
9、評估參數敏感性：
以磁鏈模型為例，當電機模型磁鏈跟計算使用磁鏈相等時，觀測角度和誤差如下：
當溫度上升，磁鏈降低到只有計算值的80%，再去比較估算角度和誤差，就能判斷控制方法對磁鏈的變化敏感程度。
對於研究電機控制來說，前期的主要工作放在文獻和仿真上，到了程式碼已經是很後期的工作了。這種工作並不是靠程式碼量來決定工作進展，也許研究了一個月就改了一行程式碼卻能夠解決大問題。
對於我來說，如果不讓我使用simulink我覺得自己就基本失業了，工作也沒有任何樂趣可言。轉電機並不是無腦的去寫程式碼做實驗，而是透過simulink去打磨模型，透過模型的搭建深入理解了方法才去開始實物階段的實驗。要想深入理解FOC，使用MATLAB是必經之路，沒有捷徑可走。模型對電機的詮釋是無法用實驗來代替的。
到現在為止，MATLAB的功能也許我才用了不到1‰。如果單純能把MATLAB玩得很溜，我覺得年薪百萬也不是難題。至少我的工作離不開MATLAB。
