FOC控制原理(学习笔记 )
foc(磁场定向控制算法实质对电机的控制就是对mos管开关规律的控制然后通过控制单片机的引脚来控制mos管--foc控制。foc控制对电机的运动建立数学模型把电机的运动进行抽象化和简化进而使得单片机能够根据这种算法有规律的控制各个mos管开关和通断过程使这个电机可以产生我们所需要的力矩和速度。电机转动原理依靠改变电机定子线圈的电流交变频率和波形在定子周围形成磁场驱动转子永磁体转动进而带动电机转起来。无刷电机不能够如同有刷电机那样采用机械结构碳刷就可以进行电流的换向必须采用mos管这样的器件实现电子换向mos管本质为开关(交替mos管的通断是齐同国不同的线圈线圈产生不同的磁场从而使电机旋转到不同的角度右手螺旋定理)线圈就是定子克拉克变换克拉克变化三相电进行降维三项系统中的电、电流等状态变量存在不同程度的耦合。耦合两个或者两个以上的电路构成网络时若其中一路电路中电流、电压发生变化时会影响到其他电路发生相同的变化。通过三项坐标变换可以将耦合的对称三项系统解耦为可以独立控制的两相系统从而降低控制器设计的复杂程度。空间降维在一个立体空间中选择一个点位作为坐标原点并以此做空间直角坐标系将三相系统中的状态变量分别映射到oaoboc三轴构成的欧式空间将低维空间中所总结的规律推广到n维有限的空间中这些n维空间称为欧式空间欧几里得空间中在抽取三维坐标系中的关键矢量抽取至二维平面二维空间矢量的正交化从而得到克拉克变化的正转换和负转换关系建立了电机旋转时的数学模型帕克变换把电机旋转的物理状态转换为克拉克变换后所得到的二维平面的数值变化规律。但是由于卡拉克变换后得到的二维平面任然有两个变量不可以通过一个定值描述其变化规律因此再构建一个以转子为基准的二维平面帕克变化再将定子坐标系上的值分解到转子坐标轴上主要是用克拉克反变化。复盘如果想让电机转或者让它像我所给的力旋转起来需要先设定一个iq也就是我们所希望的电机的力矩也就是所谓的Q轴的电流强度在设置了iq后假设id是0的话通过帕克逆变换我们就可以得到在这个iq情况下的i_alphai_beta再知道了i_alphai_beta之后就可以通过克拉克逆变换就能对整个设置进行升维得到在外面需求的电机力矩iq的情况下的iaibic它的三相它的电流的具体的一个大小值如果有一个驱动器可以识别我们程序输入和计算这个iaibic的电流大小值并且对应的这个电流大小值去在每个相中产生这么大的电流的话那么电机就会产生对应的这个力矩而电机一产生这个力矩它就会绕着他的中轴旋转而这个旋转也会带来新的电角度也就是下一个时刻的cta而下一个时态的cta机会通过编码器测量出来并且重新输入到帕克逆变换的这一步中周而复始电机就可以按照我们所需要的力矩转动。电角度机械角度x极对数