FOC控制算法

為什么FOC越來越流行?

什么是FOC?

FOC(Field-Oriented Control)，即磁場定向控制，也稱矢量變頻，是目前高效控制無刷直流電機(jī)(BLDC)和永磁同步電機(jī)(PMSM)的最佳選擇。

FOC精確地控制磁場大小與方向，使得電機(jī)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)、噪聲小、效率高，并且具有高速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。目前已在很多應(yīng)用上逐步替代傳統(tǒng)的控制方式，在運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)中備受矚目。

FOC的原理

FOC控制首選需要得到電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流大小等信息作為反饋輸入，需要采集電機(jī)相電流，對其進(jìn)行一系列的數(shù)學(xué)變換和估算算法后得到解耦的易用控制的反饋量。

控制器根據(jù)反饋量與目標(biāo)值的誤差進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，最終輸出3相正弦波驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。

FOC典型控制框圖

有傳感器FOC與無傳感器FOC

對于有傳感器FOC，由于編碼器能反饋電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置信息，因此控制簡單，但是往往對控制性能要求較高。

對于無傳感器FOC，在控制中需要通過采集電機(jī)相電流，使用位置估算算法來計(jì)算轉(zhuǎn)子位置。.因此控制難度大，但是布線簡單，成本低，可靠性高，多應(yīng)用于風(fēng)機(jī)類的場合中。

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