小猫爪：PMSM之FOC控制14-基于EKF实现FOC无传感器双闭环

1 前言

  前面文章中，已经将扩展卡尔曼观测器搭建起来了，这一节就是将扩展卡尔曼实现。其实前面已经把那5个式子列了出来，最重要的是那五个公式中相关的矩阵也已经全部求了出来，只需要在代码中将这个5个式子实现就好了。

2 仿真搭建

  foc_control如下：

  让电机系统处于有传感器的双闭环状态下，然后使用EKF观测在旁边观测，最后对比一下电机转子的真实$\theta$和EKF估算出来$\theta$，如下：

  可以看到EKF估算出来的$\theta$与真实的角度相差无几，说明EKF状态观测器搭建成功。

3 移植

  下面再把上述的代码移植到MCU中验证一下EKF观测器的性能。首先还是让电机出处于电流单闭环状态下观察EKF的$\theta$输出：
  可以看到虽然有点歪曲，这是正常的现象，因为这个时候电机处于速度开环状态下，电流大小与电机转子位置不同步。下面再来看看EKF的滤波效果，下图为EKF输出的$I_{\alpha }和I_{\beta }$以及实际的$I_{\alpha }和I_{\beta }$：

  接下来，使用EKF输出的$\theta$让电机进行双闭环运行，看看EKF的调速性能，$\theta$波形如下：

  调速响应如下：

  至此，就使用了扩展卡尔曼滤波器实现了电机的无传感器FOC控制。下面贴上我的测试代码：

END