电机foc算法的解释_伺服电机控制算法

FOC:又名磁场定向控制，是电机控制常用算法。由前两节我们介绍了无刷电机工作原理，讲到了电机控制六步换相法，控制电机旋转。FOC控制方法思想与其一样，在电流可控范围内使用，使用电流产生一个饶转子旋转的磁场，从而带动转子旋转。

首先我们可以看到三相电流在磁场中控制电机运转是一组随着时间变化的正弦波，那么我们得到了三相电流波形。而我们如果能得到是一个恒定值两相波形，一相负责厉磁，一相负责转矩，相互垂直，那我们就能利用电子方式方便的进行控制。
那我们就需要引入CLARKE变换，从三相波形转变为两相波形，又因为我们需要的是两相恒值得波形，再引入PARK变换。
三相静止坐标系->两相静止坐标系->两相旋转坐标系

经过这一系列的变换我们得到了不随时间变化的波形，就可以方便的应用于我们的控制。
FOC控制框架

1.通过ADC测量分流电阻的电压值，并转换成三相电流值。
2.将采集电流值通过CLARKE与PARK变换最终得到D，Q轴电流.
3.通过位置传感器或者角度估算器进行转子电气角度和转子角度计算。
4.根据目标速度与实际反馈速度进行比较，送入PI控制器进行速度控制，输出电流环需要的IQ,ID。
5.根据速度环输出的电流值送入电流PI控制器输出需要的VQ,VD。
6.将D,Q轴电压通过坐标反变换已及SVPWM最终形成PWM占空比，控制逆变器输出。
CLARKE变换
三相静止坐标系转化为两相静止坐标系我们称为CLARKE变换。

PARK变换
两相旋转坐标系到两相静止坐标系我们称为PARK变换

PARK反变化

SVPWM
基础矢量大小

基础矢量时间

逆变桥波形调制

总的来说就是作用于电机相线上的两路有大小方向的力合成一个围绕电机轴旋转的相量，控制电机围绕轴旋转，这就达到了控制电机的目的，再引入PID控制，来控制扭矩，转速，达到完美控制电机的目的。
1.旋转矢量怎么理解？
我们都知道SOC算法是形成一个绕圆心旋转的矢量，通过UVW三相绕组产生磁场，来合成一个一个旋转矢量。
2.旋转坐标轴怎么理解？
通过UVW换相来形成旋转坐标系，我们就可以理解什么是park变换了。