ODrive0.5.1程序分析#2 编码器补偿校准encoder_offset_calibration)

编码器补偿程序分析

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代码分析

1.

（axis.cpp) 当发送状态为AXIS_STATE_ENCODER_OFFSET_CALIBRATION时，运行run_offset_calibration程序

2.

(encoder.cpp) 对于函数run_offset_calibration程序
①部分为参数设置，其中start_lock_duration为设置相位归零步骤时间；num_steps为校准步长除以校准角速度得出校准时间，再乘以频率得出补偿校准循环步数；voltage_magnitude为输入的校准电流乘以相电阻得出电压峰值；对shadow_count定义就是位置的cpr值。
②部分为相位归零程序，run_control_loop函数为循环函数，结束条件为返回false或利用i的递增做循环与归零步数的比较输出0时结束。设置alpha相电流为电流峰值，beta相电流为0，进入enqueue_voltage_timings函数，运行机制参考上篇文章电机校准，使电机相位a相与alpha相对齐，电角度为0。

3.

(axis.hpp) 对于run_control_loop函数，执行总的while循环，对于requested_state的说明在文章末说明，目前只需要知道，不管之前发送完什么请求，requesed_state都会再恢复为AXIS_STATE_UNDEFINED，因此正常循环，常规结束条件为输入的主循环函数update_hander返回false。
函数中do_updates函数进行数据更新，进入do_updates函数，后进入encoder_.update函数，本部分关注对编码器数据的更新。

4.

(encoder.cpp) 对磁编码器as5047，编码器模式为MODE_SPI_ABS_AMS，经过图片中幅值操作将编码器通过spi传输的位置值赋值给pos_abs
对于encoder_.update函数，将pos_abs的值赋给pos_abs_latched,再利用pos_abs_latched减去上次的count_in_cpr得出delta_enc,最后shadow_count和count_in_cpr分别加上delta_enc对当前位置数据进行更新。

5.

（encoder.cpp） 接offeset_calibration 函数，经过2步骤相位归0后，更新的shadow_count也为0,赋值给init_enc_val。
再次给alpha,beta相的值使电机运动，其中phase为计算角度，wrap_pi函数运算机制为：(输入+π)%(2π)若结果为正，则得出的结果减π之后输出，若为负则加π之后输入。输入i从0变化到num_step，wrap_pi的输出变化为0—π/2—π(-π)—（-π/2）—0为圆的一周变化，calib_scan_distance为16π也就是phase实际变化为8个2π的电角度。
在run_control_loop中shadow_count的值进行了更新，与循环前的init_enc_val的值进行比较，与编码器数值增大的方向一致为正，direction=1,反之为-1。

6.
(encoder.cpp) 接offset_calibration函数，首先算出电角度对应的机械角度换算系数，然后算出上步校准应旋转的机械角度，再算出根据编码器采集的实际旋转的机械角度，二者误差率要小于calib_range程序定义为2%。
之后类似于5，进行反转8个2π的电角度，更新encvaluesum的值，初始值为0，由于经历了正反转，此时的值为进行旋转了2*num_steps步之后的偏差。
最后用encvaluesum除以2*num_steps得出每步需要补偿的编码器整数部分的值，再用encvaluesum减去计算的整数部分偏差，除以2*num_steps得出每步需要补偿的编码器小数部分的值

附请求状态逻辑
（axis.cpp） 例当请求状态为AXIS_STATE_ENCODER_OFFSET_CALIBRATION时，满足非AXIS_STATE_UNDEFINED条件，将状态赋值于数组task_chain_，而current_state取值于该数组，完成状态传递。而requested_state被又被定义为了AXIS_STATE_UNDEFINED，实现计算中run_control_loop进行循环。