FOC电机控制详解

磁场定向控制（FOC）

是一种电机控制方法，用于产生三个正弦相位信号，可以通过频率和振幅来控制相位信号，以最小化相电流，这反过来意味着最大化效率。其基本思想是将三相信号转换为两个转子对准的信号，反之亦然。

根据具体实现方式，FOC可以在有或没有传感器的情况下实现，以检测转子位置，也可以使用单、双或三分流器来测量电机电流。

有关无传感器单分路配置中FOC的一般描述，用户可以参考Infineon应用说明“带TLE987x的无传感器现场定向控制”。

在启动时，由于很难在低速下测量反电动势（BEMF）信号，因此使用IToF方法（电流-频率开环）。在速度超过阈值之后，当BEMF信号可以被清楚地测量时，通量估计和速度闭环被启用。

系统中有两个控制回路：速度控制回路（称为“慢速单桅帆船”）和电流控制回路（也称为“快速单桅帆船“）。电机电流由低侧单分流电阻器采样，使用集成在TLE987x中的电流传感器放大器和ADC。通过测量两相的电流，可以使用基尔霍夫定律获得第三相的电流。

可以通过磁通估计来计算电机转子的速度和角度。为了使速度和角度估计更加稳定，实现了角度PLL观测器和低通滤波器等SW模块。

当前PI控制器的输出被转换为极坐标，并被馈送到空间矢量调制器（SVM），SVM计算作为TLE987x的CCU6模块的输入所需的模式生成器的时序。

CCU6块将时序转换为PWM信号，PWM信号被馈送到TLE987x桥式驱动器，以接通和断开三相逆变器的MOSFET。

1.参数初始化

在SW main.c函数（图4）的开头，执行以下初始化：

•TLE987x模块由TLE_Init（）指令初始化

•用于触发分流电流ADC测量的TLE987x的TIMER3启动

•GPT2的计时器T6（用作速度循环的计时器）启动

•计时器12（用作CCU6块的计时器）开始

•“FOC解决方案”功能的参数（包括SW和速度循环的状态机）已初始化