SguanFOC_Library

SguanFOC - 高性能磁场定向控制库

「纯 C 语言。几行配置。你的电机丝滑运转。」 “Pure C. A few lines of config. Your motor spins like silk.”

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在你的 MCU 里跑一套完整 FOC，从坐标变换到 SVPWM，从有感到无感。

5分钟初始化，你能让一台无刷电机转起来——有感、无感、霍尔，任你选。从 有感三环FOC 到 HFI高频注入 + 高速域无感观测，全速域覆盖。不是「能转就行」的那种水平——是伺服级响应、工业级稳定。

你看到的每一个控制算法，都在真实硬件上跑通过。 不是论文仿真，不是概念验证，就是 C语言 + MCU !

_{▲ 【代码框架图例->SguanFOC库文件包含关系】 👉 观看SguanFOC最新移植视频（哔哩哔哩）}

📣 MIT 协议开源。 个人和商用都免费，无需授权。跨平台通用…ARM、DSP、任何支持C语言的 MCU𒁈 都能用!

1.简单开始 Start 🚀

「引入头文件。填好接口。你的电机闭环转动。」 “Include the header. Implement the hooks. Motor closes loop.”

#include "SguanFOC.h"

int main(void) {
    MCU_Init();                      // 你的MCU平台 + 外设初始化
    while(1) {
        SguanFOC_main_Loop();        // ①初始化 + 串口数据收发
    }
}

void TIM1_IRQHandler(void) {
    SguanFOC_High_Loop();            // ②高频任务：电流环、角度计算、PWM 生成
    // 你的其他高优先级中断任务
}

void TIM2_IRQHandler(void) {
    SguanFOC_Low_Loop();             // ③低频任务：状态机切换、故障保护
    // 你的其他低优先级中断任务
}

void USART1_IRQHandler(void) {
    SguanFOC_Printf_Loop(Sguan_PrintfBuff, Size)； // ④串口调试：接收解析
    // 你的其他串口中断任务
}

// ⑤用户自定义：在UserData_*.h文件中依次填写好电机控制模式和运行参数

2.Star 趋势(^^)

「点个 Star。收藏项目。你的同行都在用。」 “Hit the star. Bookmark it. Your peers are already using it.”

3.📋版本路线图(库代码功能展示)

SguanFOC Library Evolution
═══════════════════════════════════════════════════════════════

SguanFOC库v3.0.0 ->
定位：有感FOC电机控制算法库  浮点运算
电机状态机  优化的数学运算  Justfloat串口协议
PLL锁相环速度跟踪  PID闭环控制  IMC内模思想
LADRC线自抗扰控制  MTPA最大转矩比控制  前馈解耦
巴特沃斯滤波器  printf重定向  用户接口提供

SguanFOC库v3.0.1 ->
定位：有感FOC电机控制算法库  Q31定点运算
电机状态机  优化的数学运算  Justfloat串口协议
PLL锁相环速度跟踪  PID闭环控制  IMC内模思想
STA二阶滑膜控制  MTPA最大转矩比控制  前馈解耦
巴特沃斯滤波器  printf重定向  用户接口提供

SguanFOC库v3.1.0 ->
定位：无感FOC电机控制算法库  浮点运算
电机状态机  优化的数学运算  Justfloat串口协议
HFI高频正弦波注入与转子位置估算 谐波抑制
SMO静止坐标系滑膜观测器算法 SVPWM与三次谐波注入的SPWM
NLFO非线性磁链观测器  霍尔模式  前馈解耦
DOB超螺旋滑模扰动观测器 弱磁控制 
抗齿槽算法 角度相位延迟补偿 死区补偿
NSD转子极性辨识  电机参数辨识 SMC滑模控制
PLL锁相环速度跟踪  PID闭环控制  STA超螺旋滑模控制
LADRC线自抗扰控制  MTPA最大转矩比控制 FW弱磁控制
三种典型二阶滤波器  printf重定向  用户接口提供
═══════════════════════════════════════════════════════════════

4.无感算法实物验证图示

* 上面内容是HFI高频正弦波注入切SMO滑模观测器
* 上面内容是HFI高频正弦波注入切NLFO非线性磁链观测器
* (图例为简单调参验证，深度调试后效果更好)
* (SguanFOC其余功能正常,参数辨识和极性辨识有缺陷,后面项目会得到修复)

5.控制模式一览

「一个宏定义。切换模式。你的电机适配任意场景。」 “One macro. Switch modes. Motor adapts to any scenario.”

• 🎯 19 种控制模式：开环 → 有感 → 无感 → 全速域融合
• 🎛️ 4 种控制算法：PID / LADRC / SMC / STA
• 🔬 3 种无感观测器：HFI / SMO / NLFO
• ⚡ 10+ 高级功能：MTPA / 弱磁 / 谐波抑制 / 参数辨识 / 死区补偿…

在 UserData_Config.h 中修改宏定义：

// 选择你需要的模式（0-18）
#define Define_Run_Mode 11   // 例如：全速域 HFI+NLFO 无感控制

6.上官硬件开源

「原理图。PCB。你的硬件一步到位。」 “Schematic. PCB. Your hardware runs out of the box.”

7.📁仓库结构

SguanFOC_Library/
├── SguanFOC.c/h                # 核心框架
├── Sguan_math.c/h              # 数学运算 + 坐标变换
├── Sguan_IQmath.c/h            # 定点库
├── Sguan_PID.c/h               # PID 控制器
├── Sguan_Ladrc.c/h             # LADRC 自抗扰
├── Sguan_SMC.c/h               # 滑模控制
├── Sguan_STA.c/h               # 超螺旋滑模
├── Sguan_PLL.c/h               # 锁相环
├── Sguan_Filter.c/h            # 巴特沃斯/切比雪夫/贝塞尔
├── Sguan_SVPWM.c/h             # SVPWM 调制
├── Sguan_SPWM.c/h              # SPWM + 三次谐波注入
├── Sguan_HFI.c/h               # 高频注入
├── Sguan_SMO.c/h               # 滑模观测器
├── Sguan_NLFO.c/h              # 非线性磁链观测器
├── Sguan_NSD.c/h               # 极性辨识
├── Sguan_DOB.c/h               # 扰动观测器
├── Sguan_Optimize.c/h          # MTPA/弱磁/死区/角度补偿
├── Sguan_Cogging.c/h           # 抗齿槽标定
├── Sguan_Identify.c/h          # 参数辨识
├── Sguan_printf.c/h            # JustFloat 通信
├── Sguan_MotorStatus.c/h       # 状态机
├── Sguan_Feedforward.c/h       # 前馈环节
├── Sguan_Hall.c/h              # 三霍尔信号处理
├── UserData_Config.h           # (用户)配置开关
├── UserData_Function.h         # (用户)硬件接口
├── UserData_Motor.h            # (用户)电机参数
├── UserData_Parameter.h        # (用户)控制器参数
├── UserData_Status.h           # (用户)状态机回调
└── UserData_UserControl.h      # (用户)指令处理

👉 完整 API 操作文档

8.License

本项目采用 MIT 协议开源。

你可以自由使用、修改、分发本代码库，包括商业用途——公司内部使用、客户项目交付、做成付费产品售卖，均无限制。无需事先授权，无需支付任何费用。

MIT 协议仅要求保留版权声明，不强制注明出处，但欢迎告知我们你的使用场景。

📄 详见 LICENSE 文件

9.Connect 源代码作者

星必尘Sguan 是一名嵌入式算法工程师、开源硬件爱好者、独立开发者。代表作：SguanFOC 开源项目（GitHub FOC 算法库）。全平台分享电机控制、嵌入式开发与开源硬件技术。

技术咨询、项目合作 → 通过以上平台或邮箱联系即可。

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