电机控制FOC simulink仿真与算法代码实现

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已于 2024-11-08 14:23:50 修改 · 705 阅读

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#算法 #开发语言 #嵌入式硬件

于 2024-10-28 22:13:27 首次发布

FOC就是一种控制无刷电机的算法。可以精确地控制磁场的大小与方向。称为磁场矢量控制。
在这里插入图片描述

FOC实现的核心：

1.Clark变换原理
把采集到的三相电流ia,ib,ic转为两相ialpha,ibeta。如下公式：
在这里插入图片描述
2.park变换

3.PI 控制

4.反Park变换。

在这里插入图片描述
5.SVPWM
而正弦波正是FOC驱动无刷电机的手段。正弦波怎么产生。从而引出SVPWM。
这部分比较复杂，详细可参考https://blog.youkuaiyun.com/qq_41328470/article/details/127157958

6.Simulink仿真
在这里插入图片描述

7.代码示例


```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

class FOCController:
    def __init__(self, kp_d, ki_d, kp_q, ki_q, max_pwm=255):
        # PI 控制器参数
        self.kp_d = kp_d
        self.ki_d = ki_d
        self.kp_q = kp_q
        self.ki_q = ki_q
        self.max_pwm = max_pwm
        self.integral_d = 0
        self.integral_q = 0

    def clarke_transform(self, ia, ib):
        i_alpha = ia
        i_beta = (ia + 2 * ib) / np.sqrt(3)
        return i_alpha, i_beta

    def park_transform(self, i_alpha, i_beta, theta):
        i_d = i_alpha * np.cos(theta) + i_beta * np.sin(theta)
        i_q = -i_alpha * np.sin(theta) + i_beta * np.cos(theta)
        return i_d, i_q

    def inverse_park_transform(self, v_d, v_q, theta):
        v_alpha = v_d * np.cos(theta) - v_q * np.sin(theta)
        v_beta = v_d * np.sin