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01

(相關(guān)資料圖)

FOC算法

FOC（Field Oriented Control）磁場(chǎng)定向控制，也稱是Vector Control矢量控制。電機(jī)的磁場(chǎng)通常包括三種，定子磁場(chǎng)，氣隙磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。對(duì)于永磁電機(jī)控制最常用的定向方式就是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，將選擇坐標(biāo)系的d軸定在轉(zhuǎn)子永磁體的N極。

此外，對(duì)于PMSM的控制都是建立在與轉(zhuǎn)子磁通同步旋轉(zhuǎn)的dq軸坐標(biāo)系的，得到數(shù)學(xué)方程

式中：

通過控制PMSM的d軸電流和q軸電流來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩。通過控制逆變器的輸出電壓來控制電機(jī)的d軸電流和q軸電流?？刂瓶驁D如下，給定d軸電流和q軸電流，通過電流控制器控制電機(jī)實(shí)際的d軸電流和q軸電流跟隨給定值變化。電流控制器的設(shè)計(jì)方法很多，在此不再累述。

FOC控制框圖

對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)的信號(hào)的波形可以參考下圖[2]，

FOC控制信號(hào)示意圖

由于輸入是三相靜止坐標(biāo)系下的三相電流，需要通過Clarke和Park變換至dq軸同步坐標(biāo)系下，此外在dq軸同步坐標(biāo)系下電流控制器輸出的dq軸電壓也需要通過Clarke和Park逆變換至三相靜止坐標(biāo)系

關(guān)于Clarke Transform和Inverse Clarke Transform請(qǐng)參考MATLAB幫助文件的鏈接，一般情況下我們都是使用幅值守恒變換。

02

FOC算法的Simulink模型

Simulink模型如下：

FOC算法的Simulink模型

Current Controller的Simulink模型