FOC控制算法的概念及原理

FOC控制算法

为什么FOC越来越流行?

什么是FOC?

FOC(Field-Oriented Control)，即磁场定向控制，也称矢量变频，是目前高效控制无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)的最佳选择。

FOC精确地控制磁场大小与方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。目前已在很多应用上逐步替代传统的控制方式，在运动控制行业中备受瞩目。

FOC的原理

FOC控制首选需要得到电机转子的位置、电机转速、电流大小等信息作为反馈输入，需要采集电机相电流，对其进行一系列的数学变换和估算算法后得到解耦的易用控制的反馈量。

控制器根据反馈量与目标值的误差进行动态调节，最终输出3相正弦波驱动电机转动。

FOC典型控制框图

有传感器FOC与无传感器FOC

对于有传感器FOC，由于编码器能反馈电机转子的位置信息，因此控制简单，但是往往对控制性能要求较高。

对于无传感器FOC，在控制中需要通过采集电机相电流，使用位置估算算法来计算转子位置。.因此控制难度大，但是布线简单，成本低，可靠性高，多应用于风机类的场合中。

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