摘要
本文研究了基于矢量控制(FOC,Field Oriented Control)的电机控制方法,阐述了FOC在控制精度和效率上的优势。通过建立FOC控制的数学模型,设计了一套适用于三相永磁同步电机(PMSM)的控制策略。最后,通过MATLAB仿真实验验证了FOC控制算法的有效性,实验结果表明该方法能够显著提高电机控制的稳定性和动态响应性能。
理论
FOC是一种基于坐标变换的矢量控制方法,通过将三相定子电流变换到旋转参考坐标系(d-q坐标系),实现了对电机磁通和转矩的解耦控制。
1. 数学模型
电机定子电压方程(以三相PMSM为例):
通过 Clarke 和 Park 坐标变换,将三相静止坐标系下的电机方程转换到旋转坐标系,得到: