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第一阶段：基础知识准备（1~2周）
目标：掌握电机控制理论和LKS32MC071开发环境
时间安排：每天 3~4 小时
产出目标：
✅ 能够理解 PMSM 电机的基本工作原理
✅ 熟悉 FOC 控制方法
✅ 了解无位置传感器控制的原理
✅ 掌握 LKS32MC071 芯片的基础开发
Step 1：理解永磁同步电机（PMSM）原理（1-2天）
学习内容：
• 什么是 PMSM（永磁同步电机）
• PMSM 数学模型（d-q 轴建模）
• 三相交流电机的控制方式（方波驱动、FOC 控制）
学习资料：
• B 站搜索《PMSM 控制原理》
• 《电机及其控制》教材（推荐章节：PMSM 部分）
• 文章：《Vector Control of Permanent Magnet Synchronous Machines》
实践任务：
✅ 用 MATLAB 画出三相电机的 正弦波电流波形
✅ 画出 d-q 轴模型（手绘或用 MATLAB）
Step 2：学习 FOC（磁场定向控制）（2-3天）
学习内容：
• Clarke 变换（abc → αβ）
• Park 变换（αβ → dq）
• SVPWM（空间矢量脉宽调制）
• PI 控制器调速（电流环 + 速度环）
学习资料：
• TI 官方文档：《Field Oriented Control Guide》
• B 站搜索《FOC 控制原理》
• 文章：《Field-Oriented Control Explained》
实践任务：
✅ 在 MATLAB 里用 Simulink 画出 FOC 控制框架
✅ 理解 SVPWM 原理，并画出 PWM 波形
Step 3：无感位置估算（重点！）（3-4天）
学习内容：
• 滑模观测器（SMO）
• 龙贝格观测器
• 卡尔曼滤波
• 反电动势（BEMF）估算
学习资料：
• 论文：《Sensorless Control of PMSM using SMO》
• B 站：《无感控制算法讲解》
实践任务：
✅ 选择一种无感控制方法，并整理笔记
✅ 用 MATLAB 画出无感控制流程图
Step 4：熟悉 LKS32MC071 开发环境（3-4天）
学习内容：
• Keil MDK 安装 & 配置
• LKS32MC071 寄存器 & 外设
• ADC、PWM、UART 基础
学习资料：
• LKS32MC071 数据手册
• Keil MDK 官方教程
实践任务：
✅ 编写 LED 闪烁程序（点亮板载 LED）
✅ 通过 串口 UART 发送 “Hello World”
✅ 用 ADC 读取电位计的值，并打印到串口
第二阶段：硬件设计与搭建（3~4周）
目标：完成电机控制硬件设计，焊接并调试硬件
时间安排：每天 3~4 小时
产出目标：
✅ 设计完整的电机驱动电路
✅ 画出 PCB，并完成焊接
✅ 确保电源、电流采样、驱动正常
Step 5：设计电机驱动电路（1周）
学习内容：
• 三相逆变桥（MOSFET 驱动）
• 直流母线电压检测
• 电流采样（分流电阻 + 运放）
实践任务：
✅ 画出 电机驱动电路（用 Altium Designer/Kicad）
✅ 选择 MOSFET 并计算散热需求
✅ 确保驱动芯片 IR2101 等能正常工作
Step 6：电源管理设计（2-3天）
学习内容：
• DC-DC 降压电路
• TVS 二极管防反接保护
实践任务：
✅ 设计 24V → 5V / 3.3V 电源
✅ 计算 电流消耗 并选择合适的 LDO 或开关电源
Step 7：PCB 设计 & 制作（1周）
学习内容：
• 高功率 PCB 布线技巧
• MOSFET 布局
• 信号完整性分析
实践任务：
✅ 设计完整的 PCB
✅ 进行 DRC 检查，输出 Gerber 文件
第三阶段：软件开发（5~7周）
目标：完成 FOC 代码编写，并实现无感控制
时间安排：每天 4~5 小时
产出目标：
✅ 编写 FOC 代码（Clarke、Park、SVPWM）
✅ 实现无感控制算法
✅ 进行 PID 调试
Step 8：初始化 MCU 外设（3-4天）
✅ 配置 PWM（驱动三相逆变桥）
✅ 配置 ADC（读取电流、母线电压）
✅ 配置 UART（调试数据输出）
Step 9：实现 FOC 算法（1周）
✅ 计算 Clarke 变换（abc → αβ）
✅ 计算 Park 变换（αβ → dq）
✅ 计算 PI 调速控制
✅ 生成 SVPWM 并输出 PWM 信号
Step 10：实现无感控制（1周）
✅ 选择 SMO 或 BEMF 估算
✅ 用示波器检查 估算角度是否准确
第四阶段：整机调试 & 竞赛准备（8~10周）
目标：优化系统，完成调速、保护功能，撰写技术文档
时间安排：每天 3~5 小时
产出目标：
✅ 运行电机，并优化 PID 参数
✅ 完成保护功能（过流、过温等）
✅ 撰写技术报告 & 竞赛答辩PPT
Step 11：调试电机控制（1周）
✅ 用 示波器测量 PWM 波形
✅ 进行 PID 调整（减少超调）
✅ 优化无感估算精度
Step 12：实现保护功能（1周）
✅ 过流保护（电流超限自动关断）
✅ 过温保护（温度过高报警）
✅ 故障恢复机制
Step 13：竞赛答辩准备（最后1周）
✅ 撰写技术报告（硬件 + 软件 + 调试）
✅ PPT 讲解项目（重点优化算法 & 结果展示）
✅ 模拟答辩演练