505 lines
16 KiB
C
505 lines
16 KiB
C
#include "dm_motor_drv.h"
|
||
#include "fdcan.h"
|
||
|
||
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: dm4310_enable: 启用DM4310电机控制模式函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针
|
||
* @param[in]: motor: 指向motor_t结构的指针，包含电机相关信息和控制参数
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 根据电机控制模式启用相应的模式，通过CAN总线发送启用命令
|
||
* 支持的控制模式包括位置模式、位置速度控制模式和速度控制模式
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void dm_motor_enable(hcan_t* hcan, motor_t *motor)
|
||
{
|
||
switch(motor->ctrl.mode)
|
||
{
|
||
case mit_mode:
|
||
enable_motor_mode(hcan, motor->id, MIT_MODE);
|
||
break;
|
||
case pos_mode:
|
||
enable_motor_mode(hcan, motor->id, POS_MODE);
|
||
break;
|
||
case spd_mode:
|
||
enable_motor_mode(hcan, motor->id, SPD_MODE);
|
||
break;
|
||
case psi_mode:
|
||
enable_motor_mode(hcan, motor->id, PSI_MODE);
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: dm4310_disable: 禁用DM4310电机控制模式函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针
|
||
* @param[in]: motor: 指向motor_t结构的指针，包含电机相关信息和控制参数
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 根据电机控制模式禁用相应的模式，通过CAN总线发送禁用命令
|
||
* 支持的控制模式包括位置模式、位置速度控制模式和速度控制模式
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void dm_motor_disable(hcan_t* hcan, motor_t *motor)
|
||
{
|
||
switch(motor->ctrl.mode)
|
||
{
|
||
case mit_mode:
|
||
disable_motor_mode(hcan, motor->id, MIT_MODE);
|
||
break;
|
||
case pos_mode:
|
||
disable_motor_mode(hcan, motor->id, POS_MODE);
|
||
break;
|
||
case spd_mode:
|
||
disable_motor_mode(hcan, motor->id, SPD_MODE);
|
||
break;
|
||
case psi_mode:
|
||
disable_motor_mode(hcan, motor->id, PSI_MODE);
|
||
break;
|
||
}
|
||
dm_motor_clear_para(motor);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: dm4310_ctrl_send: 发送DM4310电机控制命令函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针
|
||
* @param[in]: motor: 指向motor_t结构的指针，包含电机相关信息和控制参数
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 根据电机控制模式发送相应的命令到DM4310电机
|
||
* 支持的控制模式包括位置模式、位置速度控制模式和速度控制模式
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void dm_motor_ctrl_send(hcan_t* hcan, motor_t *motor)
|
||
{
|
||
switch(motor->ctrl.mode)
|
||
{
|
||
case mit_mode:
|
||
mit_ctrl(hcan, motor, motor->id, motor->ctrl.pos_set, motor->ctrl.vel_set, motor->ctrl.kp_set, motor->ctrl.kd_set, motor->ctrl.tor_set);
|
||
break;
|
||
case pos_mode:
|
||
pos_ctrl(hcan, motor->id, motor->ctrl.pos_set, motor->ctrl.vel_set);
|
||
break;
|
||
case spd_mode:
|
||
spd_ctrl(hcan, motor->id, motor->ctrl.vel_set);
|
||
break;
|
||
case psi_mode:
|
||
psi_ctrl(hcan, motor->id,motor->ctrl.pos_set, motor->ctrl.vel_set, motor->ctrl.cur_set);
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: dm4310_clear: 清除DM4310电机控制参数函数
|
||
* @param[in]: motor: 指向motor_t结构的指针，包含电机相关信息和控制参数
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 将DM4310电机的命令参数和控制参数清零，包括位置、速度、
|
||
* 比例增益(KP)、微分增益(KD)和扭矩
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void dm_motor_clear_para(motor_t *motor)
|
||
{
|
||
motor->ctrl.kd_set = 0;
|
||
motor->ctrl.kp_set = 0;
|
||
motor->ctrl.pos_set = 0;
|
||
motor->ctrl.vel_set = 0;
|
||
motor->ctrl.tor_set = 0;
|
||
motor->ctrl.cur_set = 0;
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: dm4310_clear_err: 清除DM4310电机错误函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN控制结构体的指针
|
||
* @param[in]: motor: 指向电机结构体的指针
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 根据电机的控制模式，调用对应模式的清除错误函数
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void dm_motor_clear_err(hcan_t* hcan, motor_t *motor)
|
||
{
|
||
switch(motor->ctrl.mode)
|
||
{
|
||
case mit_mode:
|
||
clear_err(hcan, motor->id, MIT_MODE);
|
||
break;
|
||
case pos_mode:
|
||
clear_err(hcan, motor->id, POS_MODE);
|
||
break;
|
||
case spd_mode:
|
||
clear_err(hcan, motor->id, SPD_MODE);
|
||
break;
|
||
case psi_mode:
|
||
clear_err(hcan, motor->id, PSI_MODE);
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: dm4310_fbdata: 获取DM4310电机反馈数据函数
|
||
* @param[in]: motor: 指向motor_t结构的指针，包含电机相关信息和反馈数据
|
||
* @param[in]: rx_data: 指向包含反馈数据的数组指针
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 从接收到的数据中提取DM4310电机的反馈信息，包括电机ID、
|
||
* 状态、位置、速度、扭矩以及相关温度参数
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void dm_motor_fbdata(motor_t *motor, uint8_t *rx_data)
|
||
{
|
||
motor->para.id = (rx_data[0])&0x0F;
|
||
motor->para.state = (rx_data[0])>>4;
|
||
motor->para.p_int=(rx_data[1]<<8)|rx_data[2];
|
||
motor->para.v_int=(rx_data[3]<<4)|(rx_data[4]>>4);
|
||
motor->para.t_int=((rx_data[4]&0xF)<<8)|rx_data[5];
|
||
motor->para.pos = uint_to_float(motor->para.p_int, -motor->tmp.PMAX, motor->tmp.PMAX, 16); // (-12.5,12.5)
|
||
motor->para.vel = uint_to_float(motor->para.v_int, -motor->tmp.VMAX, motor->tmp.VMAX, 12); // (-45.0,45.0)
|
||
motor->para.tor = uint_to_float(motor->para.t_int, -motor->tmp.TMAX, motor->tmp.TMAX, 12); // (-18.0,18.0)
|
||
motor->para.Tmos = (float)(rx_data[6]);
|
||
motor->para.Tcoil = (float)(rx_data[7]);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: float_to_uint: 浮点数转换为无符号整数函数
|
||
* @param[in]: x_float: 待转换的浮点数
|
||
* @param[in]: x_min: 范围最小值
|
||
* @param[in]: x_max: 范围最大值
|
||
* @param[in]: bits: 目标无符号整数的位数
|
||
* @retval: 无符号整数结果
|
||
* @details: 将给定的浮点数 x 在指定范围 [x_min, x_max] 内进行线性映射，映射结果为一个指定位数的无符号整数
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
int float_to_uint(float x_float, float x_min, float x_max, int bits)
|
||
{
|
||
/* Converts a float to an unsigned int, given range and number of bits */
|
||
float span = x_max - x_min;
|
||
float offset = x_min;
|
||
return (int) ((x_float-offset)*((float)((1<<bits)-1))/span);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: uint_to_float: 无符号整数转换为浮点数函数
|
||
* @param[in]: x_int: 待转换的无符号整数
|
||
* @param[in]: x_min: 范围最小值
|
||
* @param[in]: x_max: 范围最大值
|
||
* @param[in]: bits: 无符号整数的位数
|
||
* @retval: 浮点数结果
|
||
* @details: 将给定的无符号整数 x_int 在指定范围 [x_min, x_max] 内进行线性映射，映射结果为一个浮点数
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
float uint_to_float(int x_int, float x_min, float x_max, int bits)
|
||
{
|
||
/* converts unsigned int to float, given range and number of bits */
|
||
float span = x_max - x_min;
|
||
float offset = x_min;
|
||
return ((float)x_int)*span/((float)((1<<bits)-1)) + offset;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: enable_motor_mode: 启用电机模式函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: mode_id: 模式ID，指定要开启的模式
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向特定电机发送启用特定模式的命令
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void enable_motor_mode(hcan_t* hcan, uint16_t motor_id, uint16_t mode_id)
|
||
{
|
||
uint8_t data[8];
|
||
uint16_t id = motor_id + mode_id;
|
||
|
||
data[0] = 0xFF;
|
||
data[1] = 0xFF;
|
||
data[2] = 0xFF;
|
||
data[3] = 0xFF;
|
||
data[4] = 0xFF;
|
||
data[5] = 0xFF;
|
||
data[6] = 0xFF;
|
||
data[7] = 0xFC;
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: disable_motor_mode: 禁用电机模式函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: mode_id: 模式ID，指定要禁用的模式
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向特定电机发送禁用特定模式的命令
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void disable_motor_mode(hcan_t* hcan, uint16_t motor_id, uint16_t mode_id)
|
||
{
|
||
uint8_t data[8];
|
||
uint16_t id = motor_id + mode_id;
|
||
|
||
data[0] = 0xFF;
|
||
data[1] = 0xFF;
|
||
data[2] = 0xFF;
|
||
data[3] = 0xFF;
|
||
data[4] = 0xFF;
|
||
data[5] = 0xFF;
|
||
data[6] = 0xFF;
|
||
data[7] = 0xFD;
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: save_pos_zero: 保存位置零点函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: mode_id: 模式ID，指定要保存位置零点的模式
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向特定电机发送保存位置零点的命令
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void save_pos_zero(hcan_t* hcan, uint16_t motor_id, uint16_t mode_id)
|
||
{
|
||
uint8_t data[8];
|
||
uint16_t id = motor_id + mode_id;
|
||
|
||
data[0] = 0xFF;
|
||
data[1] = 0xFF;
|
||
data[2] = 0xFF;
|
||
data[3] = 0xFF;
|
||
data[4] = 0xFF;
|
||
data[5] = 0xFF;
|
||
data[6] = 0xFF;
|
||
data[7] = 0xFE;
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: clear_err: 清除电机错误函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: mode_id: 模式ID，指定要清除错误的模式
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向特定电机发送清除错误的命令。
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void clear_err(hcan_t* hcan, uint16_t motor_id, uint16_t mode_id)
|
||
{
|
||
uint8_t data[8];
|
||
uint16_t id = motor_id + mode_id;
|
||
|
||
data[0] = 0xFF;
|
||
data[1] = 0xFF;
|
||
data[2] = 0xFF;
|
||
data[3] = 0xFF;
|
||
data[4] = 0xFF;
|
||
data[5] = 0xFF;
|
||
data[6] = 0xFF;
|
||
data[7] = 0xFB;
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: mit_ctrl: MIT模式下的电机控制函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针，用于指定CAN总线
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: pos: 位置给定值
|
||
* @param[in]: vel: 速度给定值
|
||
* @param[in]: kp: 位置比例系数
|
||
* @param[in]: kd: 位置微分系数
|
||
* @param[in]: torq: 转矩给定值
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向电机发送MIT模式下的控制帧。
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void mit_ctrl(hcan_t* hcan, motor_t *motor, uint16_t motor_id, float pos, float vel,float kp, float kd, float tor)
|
||
{
|
||
uint8_t data[8];
|
||
uint16_t pos_tmp,vel_tmp,kp_tmp,kd_tmp,tor_tmp;
|
||
uint16_t id = motor_id + MIT_MODE;
|
||
|
||
pos_tmp = float_to_uint(pos, -motor->tmp.PMAX, motor->tmp.PMAX, 16);
|
||
vel_tmp = float_to_uint(vel, -motor->tmp.VMAX, motor->tmp.VMAX, 12);
|
||
tor_tmp = float_to_uint(tor, -motor->tmp.TMAX, motor->tmp.TMAX, 12);
|
||
kp_tmp = float_to_uint(kp, KP_MIN, KP_MAX, 12);
|
||
kd_tmp = float_to_uint(kd, KD_MIN, KD_MAX, 12);
|
||
|
||
data[0] = (pos_tmp >> 8);
|
||
data[1] = pos_tmp;
|
||
data[2] = (vel_tmp >> 4);
|
||
data[3] = ((vel_tmp&0xF)<<4)|(kp_tmp>>8);
|
||
data[4] = kp_tmp;
|
||
data[5] = (kd_tmp >> 4);
|
||
data[6] = ((kd_tmp&0xF)<<4)|(tor_tmp>>8);
|
||
data[7] = tor_tmp;
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: pos_speed_ctrl: 位置速度控制函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针，用于指定CAN总线
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: vel: 速度给定值
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向电机发送位置速度控制命令
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void pos_ctrl(hcan_t* hcan,uint16_t motor_id, float pos, float vel)
|
||
{
|
||
uint16_t id;
|
||
uint8_t *pbuf, *vbuf;
|
||
uint8_t data[8];
|
||
|
||
id = motor_id + POS_MODE;
|
||
pbuf=(uint8_t*)&pos;
|
||
vbuf=(uint8_t*)&vel;
|
||
|
||
data[0] = *pbuf;
|
||
data[1] = *(pbuf+1);
|
||
data[2] = *(pbuf+2);
|
||
data[3] = *(pbuf+3);
|
||
|
||
data[4] = *vbuf;
|
||
data[5] = *(vbuf+1);
|
||
data[6] = *(vbuf+2);
|
||
data[7] = *(vbuf+3);
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: speed_ctrl: 速度控制函数
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针，用于指定CAN总线
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: vel: 速度给定值
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向电机发送速度控制命令
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void spd_ctrl(hcan_t* hcan, uint16_t motor_id, float vel)
|
||
{
|
||
uint16_t id;
|
||
uint8_t *vbuf;
|
||
uint8_t data[4];
|
||
|
||
id = motor_id + SPD_MODE;
|
||
vbuf=(uint8_t*)&vel;
|
||
|
||
data[0] = *vbuf;
|
||
data[1] = *(vbuf+1);
|
||
data[2] = *(vbuf+2);
|
||
data[3] = *(vbuf+3);
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 4);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: pos_speed_ctrl: 混控模式
|
||
* @param[in]: hcan: 指向CAN_HandleTypeDef结构的指针，用于指定CAN总线
|
||
* @param[in]: motor_id: 电机ID，指定目标电机
|
||
* @param[in]: pos: 位置给定值
|
||
* @param[in]: vel: 速度给定值
|
||
* @param[in]: i: 电流给定值
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 通过CAN总线向电机发送位置速度控制命令
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void psi_ctrl(hcan_t* hcan, uint16_t motor_id, float pos, float vel, float cur)
|
||
{
|
||
uint16_t id;
|
||
uint8_t *pbuf, *vbuf, *ibuf;
|
||
uint8_t data[8];
|
||
|
||
uint16_t u16_vel = vel*100;
|
||
uint16_t u16_cur = cur*10000;
|
||
|
||
id = motor_id + PSI_MODE;
|
||
pbuf=(uint8_t*)&pos;
|
||
vbuf=(uint8_t*)&u16_vel;
|
||
ibuf=(uint8_t*)&u16_cur;
|
||
|
||
data[0] = *pbuf;
|
||
data[1] = *(pbuf+1);
|
||
data[2] = *(pbuf+2);
|
||
data[3] = *(pbuf+3);
|
||
|
||
data[4] = *vbuf;
|
||
data[5] = *(vbuf+1);
|
||
|
||
data[6] = *ibuf;
|
||
data[7] = *(ibuf+1);
|
||
|
||
fdcanx_send_data(hcan, id, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: read_motor_data: 发送读取寄存器命令
|
||
* @param[in]: id: 电机can id
|
||
* @param[in]: rid: 寄存器地址
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 读取电机参数
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void read_motor_data(uint16_t id, uint8_t rid)
|
||
{
|
||
uint8_t can_id_l = id & 0x0F;
|
||
uint8_t can_id_h = (id >> 4) & 0x0F;
|
||
|
||
uint8_t data[4] = {can_id_l, can_id_h, 0x33, rid};
|
||
fdcanx_send_data(&hfdcan1, 0x7FF, data, 4);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: read_motor_ctrl_fbdata: 发送读取电机反馈数据的命令
|
||
* @param[in]: id: 电机can id
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 读取电机控制反馈的数据
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void read_motor_ctrl_fbdata(uint16_t id)
|
||
{
|
||
uint8_t can_id_l = id & 0x0F;
|
||
uint8_t can_id_h = (id >> 4) & 0x0F;
|
||
|
||
uint8_t data[4] = {can_id_l, can_id_h, 0xCC, 0x00};
|
||
fdcanx_send_data(&hfdcan1, 0x7FF, data, 4);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: write_motor_data: 发送写寄存器命令
|
||
* @param[in]: id: 电机can id
|
||
* @param[in]: rid: 寄存器地址
|
||
* @param[in]: d0-d3: 写入的数据
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 向寄存器写入数据
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void write_motor_data(uint16_t id, uint8_t rid, uint8_t d0, uint8_t d1, uint8_t d2, uint8_t d3)
|
||
{
|
||
uint8_t can_id_l = id & 0x0F;
|
||
uint8_t can_id_h = (id >> 4) & 0x0F;
|
||
|
||
uint8_t data[8] = {can_id_l, can_id_h, 0x55, rid, d0, d1, d2, d3};
|
||
fdcanx_send_data(&hfdcan1, 0x7FF, data, 8);
|
||
}
|
||
/**
|
||
************************************************************************
|
||
* @brief: save_motor_data: 发送保存命令
|
||
* @param[in]: id: 电机can id
|
||
* @param[in]: rid: 寄存器地址
|
||
* @retval: void
|
||
* @details: 保存写入的电机参数
|
||
************************************************************************
|
||
**/
|
||
void save_motor_data(uint16_t id, uint8_t rid)
|
||
{
|
||
uint8_t can_id_l = id & 0x0F;
|
||
uint8_t can_id_h = (id >> 4) & 0x0F;
|
||
|
||
uint8_t data[4] = {can_id_l, can_id_h, 0xAA, 0x01};
|
||
fdcanx_send_data(&hfdcan1, 0x7FF, data, 4);
|
||
}
|
||
|