如何学习嵌入式电机控制?

一、如何学习嵌入式电机控制?

/***************************2021/4/23更新*****************************************/

已经工作快两年了，应该会是最后一次更新这个回答。

在这将近两年的时间里，将一个旧版原始伺服软件逐渐修改更新到稳定的最新量产软件，其中比较多的时间被业务和通用模块开发占用，只有一点的空余时间用在仿真和性能上的摸索上。外出求职的时候凭这段通用伺服软件开发经历可以轻松拿到国内叫的出名字的相关行业公司的功能软件开发岗位（就个人感觉上而言，这种岗位其实就是翻版的PLC电气工程师），至于性能软件岗位，在跟这些公司聊的时候，传统的工控大公司表示通用伺服的电控算法目前已经很成熟了（其实就是投入产出比不高，并且坑位基本被占光），他们提供的算法岗位也是针对特定的优化需求（其实就是要求应聘者有特定场景算法应用经验或者一定程度的相关联算法理论实力+基本伺服经验），那么我的这段经历对这种岗位来说基本上是毫无帮助的，能达到这种要求的你大概率就是开局大厂算法起步的跳槽选手了，如果你开局是大厂功能软件，那也基本凉的差不多了。

/***************************2020/7/11更新*****************************************/

已经工作一年了，在基于旧版本伺服的基础上，完成了通讯伺服的开发，并在三环参数上做了一些调整改善了一些问题。以我目前浅薄的工作经验来看，中小型伺服公司的驱动核心应该还是以PID+三环+FOC为主，当当只谈软件的情况下，PID的调参好坏（例如：增加一个PID系数参考表或者能够根据负载，速度之类的动态更改PID系数）还是能够有效增加性能的，其他相对比较影响性能的部分则是参数的采样和处理，比较关键的参数就是电流（当前电流），电压（当前电压），编码器读数（当前速度和当前位置）和脉冲计数（目标速度和目标位置），这些参数一般要经过自己构造的一些滤波器处理后再输出，或者说建立一个好用的观测器，至于使用什么样的滤波器和观测器就见仁见智了，毕竟大头还是在于硬件的精度和性能上（处理器的速度，采样精度与频率，编码器精度，器件开关频率等）。

硬件的选择上，目前拆解看到控制板都是以STM32 F7与F4+FPGA+17位绝对式编码器为主了，DSP的C2000基本消失（太贵了= =），另外那个格外便宜STM32 H750VBT6不知道有没有用过的大佬可以分享下经验，晶体管目前看到的一般都是IGBT（便宜），所以目前的三环处理频率受限于IGBT开关频率，一般在16KHz左右，芯片性能足够的话，可以将PWM配置成一个PWM脉冲中断两次，将三环频率翻倍到32KHz，来达到硬件不变三环响应翻倍的效果。

就工业界来看的话，FPGA可以当做一个必选技能来点亮了，点亮之后再满足stm32+dsp业务熟练的情况下，会有一个相当不错的薪资。至于电机算法的相关岗位，提供这样岗位的电机私企估摸着产值一年起码也得上大几亿了，而且岗位应该是一个萝卜一个坑，还是有相当的竞争难度。

PS：若有不对的地方，请大佬们多多指点。

/***************************2019/9/24更新*****************************************/

差不多上了三个月的班，行业是工控伺服方向，勉强学了点stm32相关，从gpio到pwm到脉冲信号分频到电机三轴插补再到modbus通信都做了一遍，顺便做了几个多轴同步和插补的小项目，但只涉及到应用层面，目前还没能参与伺服驱动器的代码编写，对stm32入门感兴趣的朋友，可以看下我写的stm32入门的回答。

另外，这三个月的感受就是，工业伺服行业确实很成熟，目前一般厂家的伺服驱动器标配就是位置控制，速度控制，和力矩控制，然后就是modbus485和232通讯，因为计算量的缘故，用的都是DSP芯片居多，然后最近EtherCAT非常火，但目前这个东西更多的是属于PLC电气工程师的任务，我没怎么参与。

再然后就是，前几天上海不是有工博会么，去溜了几个展馆，看了下，总结下

1.四轴的雕刻机（即XYZ加个旋转轴）

2.机器手抓取分拣系统（轨迹控制+图像识别）

3.工业机械手臂

4.机器手（图像识别+人手控制）

5.agv仓储小车与分拣机械手

6.振动抑制（滤波器+相关硬件）

7.EtherCAT做的各种应用设备

就整个看展体验来看，那几家知名大公司明显超出其它公司一到两筹，所以想做算法的同学要一定尽量往那几家公司靠，然后就是没看到PID自整定的产品，听国内的厂家说目前就那一两家知名的做的还可以，国内的可以说是没有，但我感觉细分到某一个应用方向的自整定应该是可行性挺大的。然后是轨迹控制，或者说是运动控制之类的，我感觉是可以多分一两份精力在这一方向上，毕竟目前的电机本体的控制算法在工业界的大多数应用方向上已经算是够用了，就单以求职的角度考虑的话，轨迹控制和振动抑制都算是一个相对较好的学习方向。

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19年应届菜鸟电气硕毕业，交流下我毕业至目前为止的电机控制方向的进展，希望有大佬们能分享下工业界的经验。

18年8月，收到邮件说有没有人要参加今年的ifec，闲的无聊，就去滑了下水，正好今年的主题是电机驱动，由此入坑。（成功止步初赛，菜的扣脚）

开局的话，PSIM和PLEC仿真软件起步，完成基本BLDC的速度，位置控制仿真后，上matlab然后完成FOC的simulink仿真。硬件测试的话用的Ti c2000平台，看了两本dsp相关图书,《手把手教你学DSP基于MS320F28335》，《电动机的DSP控制——TI公司DSP应用（第二版）_王晓明》，相关电机书目的话是《永磁同步电动机直接转矩控制系统_胡育文》。

开始上手的话，是买的淘宝的板子和配套电驱版，从头到尾走一遍FOC和无感FOC的软件流程，顺便熟悉下DSP上提供的通信协议。

控制算法的话，知网的高引用来一套，了解一波电机控制的大概状况，确定下自己感兴趣的研究方向，然后再看一波热点和前研。

工业界的话，就以我目前少量的接触经验来看的话，十分注重实际电机开发经验，即参与过一个电驱的整体开发流程，如果量产了的话那就更好了。然后一般使用的是stm32+fpga+dsp（相对不多）+rs485通信。至于用到的优化算法的话，基本上都是弱磁，PID参数，观测器，卡尔曼，锁相环，不同的公司倾向的方向不一样，具体可以自己上求职网站上看。

就以我目前的求职经历来看，真的是很吃实际的开发经验，如果硕士期间能走一套完整的工业流程下来的话，可以直接干活的话，求职还是很有优势的，因为招聘要求都是1~3年经验，薪资也会有很大的提升。

至于学习方向的话，单以我找工作时的感觉来看，电机控制加机器人运动控制还可以；电机控制的话大概分为电动车（汽车，摩托车，电瓶车），伺服驱动器，变频器；心一横转纯嵌入式的话岗位会相对多一点。

反正求职导向的话，最重要的还是实习加实际项目。

最后，再次希望有大佬能在这个话题下分享波经验，电机控制单人刷野还是有点难受。

二、嵌入式工程师证书？

考软考的嵌入式系统设计师，和职称挂钩。属于专业技术资格，其他不是

三、嵌入式工程师待遇？

挺不错。

一般来说，初入门的嵌入式开发人员月收入一般能达到4000-5000元；有经验的人员月收入在8000-10000元；能独立指挥并完成开发项目的高级嵌入式工程师，月薪在2万元以上。

四、嵌入式工程师前景？

较好。因为随着物联网技术的不断发展，嵌入式系统作为硬件系统和软件系统的结合，在智能家居、智能交通、智能医疗等方面都具有广阔的应用前景。而这些领域的发展需要嵌入式工程师来实现系统的设计和开发，因此从就业市场的角度来看，嵌入式工程师的需求量也将逐年增加。此外，嵌入式系统的开发还需要涉及到包括通信协议、控制策略、嵌入式操作系统等方面的技术，对于从事嵌入式系统开发的工程师而言，也需要不断地学习和更新相关技术，以提高自身的竞争力。因此，嵌入式工程师的前景较为乐观，并且也需要具备不断学习进阶的精神和动力来应对行业的变化和发展。

五、嵌入式工程师月薪多少？

嵌入式工程师月薪多一般在2-5万元左右。

嵌入式工程师是指具有C/C++语言、汇编语言等基础，熟悉模拟电子技术等硬件知识，了解处理器体系结构，做嵌入式系统设计和开发，包括硬件系统的建立和相关软件开发、移植、调试等工作的人。

六、嵌入式工程师待遇如何？

挺不错。

一般来说，初入门的嵌入式开发人员月收入一般能达到4000-5000元；有经验的人员月收入在8000-10000元；能独立指挥并完成开发项目的高级嵌入式工程师，月薪在2万元以上。

七、嵌入式工程师怎么考？

1

找嵌入式系统工程师的书籍学习，学习后找复习题进行巩固。

2

进入全国计算机等级考试考务管理系统报名。

3

报名成功后在考试当天携带有效证件参加考试。

4

出成绩后可以在全国计算机等级考试考务管理系统查询成绩。

八、初级嵌入式工程师条件？

简单地说，要成为一位嵌入式工程师，基本要求是： 　　· 具备计算机软硬件的基本知识 　　· 掌握一门嵌入式系统程序设计语言 　　· 掌握一套嵌入式系统开发工具 　　· 掌握一种嵌入式操作系统 　　· 掌握一种嵌入式系统结构 　　· 掌握嵌入式系统应用领域的行业基本知识　　这是嵌入式工程师最起码的职业技能要求，但要成为一位合格的嵌入式工程师，光有职业技能还不够，还必须具备基本的职业能力。

九、什么是嵌入式工程师？

嵌入式工程师是一种工程师职位，他们专门设计、开发、测试和维护嵌入式系统。嵌入式系统是指将计算机系统集成到其他产品中的系统。

十、嵌入式工程师专业要求？

要求：1、能力需求（硬件）：负责硬件电路开发工作，具备良好的数字和模拟电路的分析、设计、调试能力。

熟悉AD、Allegro、PADS等至少一种设计软件，能独立完成原理图电路设计及PCB设计。

熟悉RS-232、RS-485、CAN、I2C、以太网等主流通信接口协议，可独立完成基于以上主流器件的硬件单板设计；具有一定EMC及可靠性设计与测试的经验。熟悉STM32系列MCU或ARM处理器设计。2、能力需求（软件）：负责软件开发工作，精通C语言，熟悉STM32/MCU配置与软件开发环境。

熟悉以太网/CAN/RS485/RS232/I2C等通讯接口与协议的开发与使用。熟悉伺服驱动器及PID算法，精通stm32单片机裸机开发，熟悉RTOS嵌入式实时操作系统或Linux操作系统者优先；有医疗器械行业相关产品开发经验者优先。