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FOC算法

FOC（Field Oriented Control）磁場定向控制，也稱是Vector Control矢量控制。電機的磁場通常包括三種，定子磁場，氣隙磁場，轉子磁場。對于永磁電機控制最常用的定向方式就是轉子磁場定向，將選擇坐標系的d軸定在轉子永磁體的N極。

此外，對于PMSM的控制都是建立在與轉子磁通同步旋轉的dq軸坐標系的，得到數學方程

式中：

通過控制PMSM的d軸電流和q軸電流來控制電機的轉矩。通過控制逆變器的輸出電壓來控制電機的d軸電流和q軸電流。控制框圖如下，給定d軸電流和q軸電流，通過電流控制器控制電機實際的d軸電流和q軸電流跟隨給定值變化。電流控制器的設計方法很多，在此不再累述。

FOC控制框圖

對于各個環節的信號的波形可以參考下圖[2]，

FOC控制信號示意圖

由于輸入是三相靜止坐標系下的三相電流，需要通過Clarke和Park變換至dq軸同步坐標系下，此外在dq軸同步坐標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系

關于Clarke Transform和Inverse Clarke Transform請參考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。

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

關鍵字：FOC 控制算法 Simulink模型引用地址：FOC控制算法的Simulink模型

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推薦閱讀最新更新時間：2025-04-17 06:35

BLDC電機控制算法——FOC介紹

最近做完了一個直流無刷電機的電機調速項目，查閱了各種大神所寫的博客和論文，在這里我只做一下小小的總結：（PS最近有遇到相關課題，發現以前的描述并不完整，因此又補充了一些。） FOC（Filed Oriented Control）是采用數學方法實現三相馬達的力矩與勵磁的解耦控制。主要是對電機的控制電流進行矢量分解，變成勵磁電流I d IdId 和交軸電流I q IqIq ，勵磁電流主要是產生勵磁，控制的是磁場的強度，而交軸電流是用來控制力矩，所以在實際使用過程中，我們常令I d = 0 Id=0Id=0 。之后我將詳細介紹一下這個算法的數學原理和一些自己的理解。 #FOC矢量控制總體算法簡述輸入：位置信息，兩相采樣電流值

[嵌入式]

BLDC電機<font color='red'>控制算法</font>——<font color='red'>FOC</font>介紹

基于STM32的交流永磁同步電機驅動器設計

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[單片機]