编者：沉尸 ([email protected])
问题：
Odrive的固件，用增量式编码器，能否在开机时不要进行电机校准和旋编校准，从而提高开机速度？
答案显然是肯定的，因为ST官方的电机库就没有这样的动作！
解决思路：先进行电机校准和旋编偏移校准，然后将数据存入，重新上电时进行旋编和转子的A相对齐。
准备工作：
首先从github中导出Odrive仓库到我的gitee（gitee在国内速度快些）具体导出方式可以百度…
然后从v0.5.5创建一个分支“cs-v0.5.5”供我自己修改使用
编译：
通过git版本管理后进行编译，优点是直接能够知道目前版本（比如: v0.5.5）
否则就会是v0.0.0 （下面图是编译本地的v0.5.1版本截图）：
现在再来查看编译过程中自动升成的文件“version.c”
源代码中就直接有了版本号了。
这个的控制在哪里呢？请看文件：“tools\odrive\version.py”
现在开始真正处理代码：
1）增加一个状态机：
但是修改却不是在这里，这个是自动产生的，修改了也没用，下次编译还是会被复原，真正修改的地方是在文件：
再编译，就会在“interfaces.hpp”中生成：
AXIS_STATE_ENCODER_ALIGN = 14,
现在直接列出其它修改点：
1）
encoder.hpp和encoder.cpp中增加函数：
“run_encoder_align()”
下面将本函数详细贴出，函数的目的就是对齐电机A相和旋编0值。
下面的代码很大部分参考自函数：“run_offset_calibration()”
//--------------------------------------
bool Encoder::run_encoder_align() {
const float start_lock_duration = 1.0f;
// Require index found if enabled
if (config_.use_index && !index_found_) {
set_error(ERROR_INDEX_NOT_FOUND_YET);
return false;
}
// 只有增量式才存在"对齐"的概念
if (config_.mode != MODE_INCREMENTAL) {
return true;
}
CRITICAL_SECTION() {
// Reset state variables
axis_->open_loop_controller_.Idq_setpoint_ = {
0.0f, 0.0f};
axis_->open_loop_controller_.Vdq_setpoint_ = {
0.0f, 0.0f};
axis_->open_loop_controller_.phase_ = 0.0f;
axis_->open_loop_controller_.phase_vel_ = 0.0f;
float max_current_ramp = axis_->motor_.config_.calibration_current / start_lock_duration * 2.0f;
axis_->open_loop_controller_.max_current_ramp_ = max_current_ramp;
axis_->open_loop_controller_.max_voltage_ramp_ = max_current_ramp;
axis_->open_loop_controller_.max_phase_vel_ramp_ = INFINITY;
axis_->open_loop_controller_.target_current_ = axis_->motor_.config_.motor_type != Motor::MOTOR_TYPE_GIMBAL ? axis_->motor_.config_.calibration_current : 0.0f;
axis_->open_loop_controller_.target_voltage_ = axis_->motor_.config_.motor_type != Motor::MOTOR_TYPE_GIMBAL ? 0.0f : axis_->motor_.config_.calibration_current;
axis_->open_loop_controller_.target_vel_ = 0.0f;
axis_->open_loop_controller_.total_distance_ = 0.0f;
axis_->open_loop_controller_.phase_ = axis_->open_loop_controller_.initial_phase_ = wrap_pm_pi(0 - config_.calib_scan_distance / 2.0f);
axis_->motor_.current_control_.enable_current_control_src_ = (axis_->motor_.config_.motor_type != Motor::MOTOR_TYPE_GIMBAL);
axis_->motor_.current_control_.Idq_setpoint_src_.connect_to(&axis_->open_loop_controller_.Idq_setpoint_);
axis_->motor_.current_control_.Vdq_setpoint_src_.connect_to(&axis_->open_loop_controller_.Vdq_setpoint_);
axis_->motor_.current_control_.phase_src_.connect_to(&axis_->open_loop_controller_.phase_);
axis_->acim_estimator_.rotor_phase_src_.connect_to(&axis_->open_loop_controller_.phase_);
axis_->motor_.phase_vel_src_.connect_to(&axis_->open_loop_controller_.phase_vel_);
axis_->motor_.current_control_.phase_vel_src_.connect_to(&axis_->open_loop_controller_.phase_vel_);
axis_->acim_estimator_.rotor_phase_vel_src_.connect_to(&axis_->open_loop_controller_.phase_vel_);
}
axis_->wait_for_control_iteration();
axis_->motor_.arm(&axis_->motor_.current_control_);
// go to start position of forward scan for start_lock_duration to get ready to scan
for (size_t i = 0; i < (size_t)(start_lock_duration * 1000.0f); ++i) {
if (!axis_->motor_.is_armed_) {
return false; // TODO: return "disarmed" error code
}
if (axis_->requested_state_ != Axis::AXIS_STATE_UNDEFINED) {
axis_->motor_.disarm();
return false; // TODO: return "aborted" error code
}
osDelay(1);
}
if (!axis_->motor_.is_armed_) {
return false;
}
axis_->motor_.disarm();
if (!config_.use_index) {
set_circular_count(0, false);
set_linear_count(0);
shadow_count_ = count_in_cpr_;
phase_ = 0.0f;
phase_vel_ = 0.0f;
}
is_ready_ = true;
return true;
}
//--------------------------------------
上面代码中有几行很重要，需要特别注意：
if (!config_.use_index) {
set_circular_count(0, false);
set_linear_count(0);
shadow_count_ = count_in_cpr_;
}
2）针对原始函数“run_offset_calibration()”中的代码，也要进行细微修改：
3）最后修改“axis.cpp”中状态机的处理：
什么情况下在启动“对齐”起作用？这里要做完美，理论上也应该添加一个可存储的的变量，类似这样的名字：“config.startup_encoder_align”
然后通过app可以进行配置是否开启，如果这样的话，修改就有点大，再说odrivetool也不支持这种配置（虽然我自己写的app可以随便配置，但是不具有普遍性）。于是我这里就偷了一个懒，做了几个判断，在满足这几个条件时就自动调用“旋编对齐”，严格来说，应该是电机旋编同时对齐！
现在程序基本改完，但是还有步骤以及其它注意事项：
1）按照上面的代码修改，暂时不要用旋编的index，否则需要寻找Z相的动作
对于使用index，我后期也会继续修改，目前我这里实验环境有点问题（Z相的干扰很大，UVW一通电就会触发Z相的中断）
2）对于一个刚出的新板子，先进行电机校正(其实就是测量相电阻和相电感)，再进行旋编offset校正，然后修改：
axis.config.startup_motor_calibration = false
axis.config.startup_encoder_offset_calibrate = false
（其它几种startup参数均设为“false”）
大概设置如下：
保存参数！重启，大功告成！
另外，我丢掉了“Odrivetool”，一方面odrivetool经常出故障，它的GUI版本在我电脑上也跑不起来，懒得折腾，另外也支持不了v0.5.4(v0.5.5却能支持)，于是我自己用Qt写了一个参数配置工具（自己动手，一切均在掌握中）：
连接的端口还是ODrvie板上的usb口，但是在pc机也会自动生成出来一个串口，通信采取ASCII协议！
其中的参数树，直接从源代码中抽出来进行json解析
另外可以批量设置参数：
针对固件v0.5.4写的也适应于v0.5.5
用串口走ASCII协议，速度肯定是没有usb的快，但是用来做参数设置辅助，毫无问题，每200ms查询一次速度和位置，连续运行，固件响应非常稳定，但是在v0.5.1上，用串口协议会导致ODrvie经常出故障停机，目前在v0.5.4和v0.5.5上测试，没出现过一次问题，看来官方将固件代码升级的较好！在v0.5.1上，为了解决问题，我甚至修改过通信的中断优先级，有一点改善，还是不行，至于新版本修改了哪些地方导致ascii协议走的无比顺溜，目前暂没空研究（好像也没必要研究了）。
另外经过测试：odrivetool 0.5.1 对接固件v0.5.4，没法连接；对接固件v0.5.5，能够连接成功。
看样子网传ODrive后面会走上“闭源”道路并无道理，并且可以看到它已经准备用stm32f722配套硬件版本v4.x了
这个从v0.5.5项目中“.vscode\launch.json”文件可以看到：
