📡 FRA 测试学习包

面向新入职同学的 VCM 驱动 FRA(频率响应分析)测试完整学习材料。
全部内容基于本仓库 vcm_drv_h563 代码整理;动画为纯 HTML,双击即可在浏览器打开。

DOC

📖 FRA 测试详解(主文档)

背景 → 原理 → 硬件架构 → 三种模式 → 代码分层与完整流程 → FPGA 做了什么 → 数据格式 → PM/GM/-3dB 评定标准 → 与 PID 的关系 → 环路增益校准实战 → 调试命令 → 寄存器/采样表附录。 建议用支持 Markdown 的编辑器(VSCode/Typora)阅读。

 动画 1

🌊 FRA 基本原理

正弦进、正弦出:幅值比=增益,相位差=相位。拖动频率或自动扫频,看 Bode 图逐点长出来; 可调谐振频率与阻尼,理解二阶马达的"指纹"。

 动画 2

⚙️ FPGA 工作流程

一个频点的 12 步完整时序:MCU 配置 → FPGA DDS 发波 → 高速 I2C 写激励/读反馈 → 稳态等待 → 单频 DFT → 结果回传。逐步播放,每步对应到源码函数。

 动画 3

🔀 三种测试模式

PLANT / OPEN / CLOSE:同一个环路,注入点不同,测到的传递函数不同。 动态信号流展示"测马达本体、测稳定裕度、测闭环带宽"的区别。

 动画 4

🎛️ PID ↔ PM/GM 实验台

拖 Kp/Ki/Kd 滑块,开环 Bode、PM/GM 标记、闭环带宽、阶跃响应实时联动。 一分钟体会"快与稳的交换",理解 FRA 指标为什么能评判 PID。
建议学习顺序:
① 先看动画 1 建立"扫频→Bode 图"直觉 → ② 读主文档第 1~4 节(背景/原理/架构/模式),配合动画 3 → ③ 看动画 2,再读文档第 5~8 节(代码流程/FPGA/数据格式),对照源码 fra_fpga_ctrl.c / fra_fpga_driver.c / fra_fpga_data_handle.c → ④ 玩动画 4,再读文档第 9~11 节(PM/GM/PID 关系/环路增益校准) → ⑤ 最后用文档第 12 节的 usmart 命令在实际板子上跑一遍。