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永磁同步电机磁场定向控制硬件设计实战

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 适用人群 · 课程整体架构
课程导入学习目标
02
永磁同步电机基础
PMSM结构 · 工作原理 · 数学模型（电压方程
永磁同步电机基础PMSM
03
磁场定向控制原理
Clark变换 · Park变换 · 坐标变换的物理意义
磁场定向控制原理Clark
04
FOC硬件系统架构
主控芯片 · 功率驱动 · 电流采样
FOC硬件系统架构
05
主控芯片选型与最小系统设计
常用MCU/DSP（如STM32 · TMS320F28379D）选型依据 · 时钟
主控芯片选型最小系统设计
06
功率驱动电路设计
三相逆变器拓扑 · MOSFET/IGBT选型 · 栅极驱动芯片（如IR2104
功率驱动电路设计三相逆变器拓扑
07
电流采样电路设计
采样电阻 · 运放放大电路 · 电流传感器（霍尔
电流采样电路设计采样电阻
08
位置与速度传感器接口
增量式编码器 · 式编码器 · 旋转变压器
位置速度传感器接口
09
无感FOC硬件支持
反电动势检测电路 · 滑模观测器/龙伯格观测器对硬件的要求 · 虚拟中性点采样电路
FOC无感
10
电源系统设计
辅助电源拓扑（反激 · Buck） · 多路输出（15V
电源系统设计辅助电源拓扑
11
隔离与安全设计
光耦/数字隔离器选型 · 隔离电源设计 · 过流/过压/过温保护电路
隔离安全设计
12
PCB布局与布线实战
功率地与信号地分离 · 电流采样走线 · 栅极驱动走线
PCB布局
13
硬件调试工具与方法
示波器 · 电流探头 · 差分探头
硬件调试工具示波器
14
硬件与软件联调
PWM生成与死区设置 · ADC采样与触发同步 · 坐标变换的硬件延迟补偿
硬件软件联调
15
电流环硬件参数整定
电流采样增益 · 滤波电容选择 · PI参数与硬件延迟的关系
电流环硬件参数整…电流采样增益
16
速度环与位置环硬件支持
速度计算硬件接口 · 位置传感器分辨率对控制精度的影响 · 硬件滤波与软件滤波配合
速度环位置环硬件支持
17
弱磁控制硬件设计
母线电压利用率 · 弱磁区电流采样范围扩展 · 高压侧器件耐压与散热设计
弱磁控制硬件设计母线电压利用率
18
故障保护硬件设计
硬件过流比较器 · 快速关断逻辑 · 制动电阻电路
故障保护硬件设计硬件过流比较器
19
电磁兼容性（EMC）设计
传导发射与辐射发射抑制 · 滤波电路设计 · 屏蔽与接地
EMC电磁兼容性
20
热设计实战
功率器件损耗计算 · 散热器选型 · 风扇控制
热设计实战功率器件损耗计算
21
硬件可靠性测试
高低温测试 · 振动测试 · 老化测试
硬件可靠性测试高低温测试
22
典型应用案例
电动工具 · 无人机 · 机器人关节
典型应用案例电动工具
23
实战项目一
基于STM32的FOC驱动板设计（原… · 器件选型 · PCB绘制
实战项目一STM32
24
实战项目二
基于TMS320F28379D的高性… · 高精度电流采样）
实战项目二TMS320F28379…
25
实战项目三
无感FOC硬件设计实战（反电动势采样… · 启动策略硬件支持 · 调试技巧）
实战项目三FOC
26
常见硬件问题与解决
电流采样噪声 · 栅极驱动振荡 · 地弹
常见硬件问题解决
27
硬件成本优化与选型策略
不同功率等级 · 不同性能要求的器件选型对比 · 成本控制方法
硬件成本优化选型策略
28
硬件设计文档与生产
原理图规范 · BOM管理 · PCB制造文件输出
硬件设计文档生产
29
综合实战
从需求分析到完整FOC硬件系统交付（… · 测试计划 · 问题迭代）
综合实战FOC
30
课程总结与进阶路径
知识体系回顾 · 常见误区 · 行业趋势（SiC/GaN
课程总结进阶路径