scara_engineering/modules/motor/motor_def.h

163 lines
4.4 KiB
C

/**
* @file motor_def.h
* @author neozng
* @brief 电机通用的数据结构定义
* @version beta
* @date 2022-11-01
*
* @copyright Copyright (c) 2022 HNU YueLu EC all rights reserved
*
*/
#ifndef MOTOR_DEF_H
#define MOTOR_DEF_H
#include "controller.h"
#include "stdint.h"
#define LIMIT_MIN_MAX(x, min, max) (x) = (((x) <= (min)) ? (min) : (((x) >= (max)) ? (max) : (x)))
/**
* @brief 闭环类型,如果需要多个闭环,则使用或运算
* 例如需要速度环和电流环: CURRENT_LOOP|SPEED_LOOP
*/
typedef enum
{
OPEN_LOOP = 0b0000,
CURRENT_LOOP = 0b0001,
SPEED_LOOP = 0b0010,
ANGLE_LOOP = 0b0100,
// only for checking
SPEED_AND_CURRENT_LOOP = 0b0011,
ANGLE_AND_SPEED_LOOP = 0b0110,
ALL_THREE_LOOP = 0b0111,
} Closeloop_Type_e;
typedef enum
{
FEEDFORWARD_NONE = 0b00,
CURRENT_FEEDFORWARD = 0b01,
SPEED_FEEDFORWARD = 0b10,
CURRENT_AND_SPEED_FEEDFORWARD = CURRENT_FEEDFORWARD | SPEED_FEEDFORWARD,
} Feedfoward_Type_e;
/* 反馈来源设定,若设为OTHER_FEED则需要指定数据来源指针,详见Motor_Controller_s*/
typedef enum
{
MOTOR_FEED = 0,
OTHER_FEED,
} Feedback_Source_e;
/* 电机正反转标志 */
typedef enum
{
MOTOR_DIRECTION_NORMAL = 0,
MOTOR_DIRECTION_REVERSE = 1
} Motor_Reverse_Flag_e;
/* 反馈量正反标志 */
typedef enum
{
FEEDBACK_DIRECTION_NORMAL = 0,
FEEDBACK_DIRECTION_REVERSE = 1
} Feedback_Reverse_Flag_e;
typedef enum
{
MOTOR_STOP = 0,
MOTOR_ENALBED = 1,
} Motor_Working_Type_e;
typedef enum
{
NO_POWER_LIMIT = 0,
POWER_LIMIT_ON = 1,
} Power_Limit_Type_e;
/* 电机控制设置,包括闭环类型,反转标志和反馈来源 */
typedef struct
{
Closeloop_Type_e outer_loop_type; // 最外层的闭环,未设置时默认为最高级的闭环
Closeloop_Type_e close_loop_type; // 使用几个闭环(串级)
Motor_Reverse_Flag_e motor_reverse_flag; // 是否反转
Feedback_Reverse_Flag_e feedback_reverse_flag; // 反馈是否反向
Feedback_Source_e angle_feedback_source; // 角度反馈类型
Feedback_Source_e speed_feedback_source; // 速度反馈类型
Feedfoward_Type_e feedforward_flag; // 前馈标志
Power_Limit_Type_e power_limit_flag; //功率限制标志
} Motor_Control_Setting_s;
/* 电机控制方式枚举 */
typedef enum
{
CONTROL_TYPE_NONE = 0,
CURRENT_CONTROL,
VOLTAGE_CONTROL,
} Motor_Control_Type_e;
/* 电机控制器,包括其他来源的反馈数据指针,3环控制器和电机的参考输入*/
// 后续增加前馈数据指针
typedef struct
{
float *other_angle_feedback_ptr; // 其他反馈来源的反馈数据指针
float *other_speed_feedback_ptr;
float *speed_feedforward_ptr;
float *current_feedforward_ptr;
PIDInstance current_PID;
PIDInstance speed_PID;
PIDInstance angle_PID;
float pid_ref; // 将会作为每个环的输入和输出顺次通过串级闭环
float motor_power_max; //每个电机分配的功率上限
float motor_power_predict; //根据模型预测的电机功率
float motor_power_scale; //电机功率缩放比例
} Motor_Controller_s;
/* 电机类型枚举 */
typedef enum
{
MOTOR_TYPE_NONE = 0,
GM6020,
M3508,
M2006,
LK9025,
HT04,
DM4310,
DM4340,
DM6006,
} Motor_Type_e;
/**
* @brief 电机控制器初始化结构体,包括三环PID的配置以及两个反馈数据来源指针
* 如果不需要某个控制环,可以不设置对应的pid config
* 需要其他数据来源进行反馈闭环,不仅要设置这里的指针还需要在Motor_Control_Setting_s启用其他数据来源标志
*/
typedef struct
{
float *other_angle_feedback_ptr; // 角度反馈数据指针,注意电机使用total_angle
float *other_speed_feedback_ptr; // 速度反馈数据指针,单位为angle per sec
float *speed_feedforward_ptr; // 速度前馈数据指针
float *current_feedforward_ptr; // 电流前馈数据指针
PID_Init_Config_s current_PID;
PID_Init_Config_s speed_PID;
PID_Init_Config_s angle_PID;
} Motor_Controller_Init_s;
/* 用于初始化CAN电机的结构体,各类电机通用 */
typedef struct
{
Motor_Controller_Init_s controller_param_init_config;
Motor_Control_Setting_s controller_setting_init_config;
Motor_Type_e motor_type;
CAN_Init_Config_s can_init_config;
Motor_Control_Type_e motor_control_type;
} Motor_Init_Config_s;
#endif // !MOTOR_DEF_H