＜一＞相关概念名词——FOC矢量控制技术_深入理解无刷直流电机矢量控制技术 pdf

目录

一、电机基本结构

二、有刷和无刷

三、直流和交流

四、有感和无感

五、方波控制和矢量控制

六、闭环控制（位置环、速度环、电流环）

七、无刷电机中常用的两种电机

八、SPWM和SVPWM调制方法

九、DI、DO、AI、AO

十、FOC（矢量控制方法）大概流程以及作用

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一、电机基本结构

外部结构图：

内部结构图：

定子：电机固定的部分（外壳），线圈或磁体组成。

转子：电机旋转的部分。

转矩：定子通电产生磁场与转子之间磁场相互作用产生转矩，使转子旋转。

二、有刷和无刷

有刷：有刷电机使用了碳刷和集电环的机械结构，这些碳刷与电机转子的电刷接触，通过不断变换电刷的极性来实现转子的旋转。

无刷：无刷电机则没有碳刷和集电环，它通过电子控制器来控制转子上的永磁体，实现转子的旋转。

总结：有刷电机的刷子容易损坏，需要维护。所以无刷电机的寿命更长，性能也比有刷好，所以价格无刷相对贵一点。

三、直流和交流

四、有感和无感

有感：一般有测量电机位置的传感器（霍尔和编码器，注：一般有霍尔的称为无感，有编码器的称为伺服）

无感：无传感器，依靠电流来判断电机位置。

五、方波控制和矢量控制

 方波控制的缺点：

(1):方波驱动时，电机相电流只有通和断两种状态，即使占空比很小，平均电流很小的状态下，线圈电流的脉动峰值电流也会很大，由于发热量与电流的平方成正比，因此方波驱动时系统发热量大，损耗多。

(2):方波控制时，磁场不是连续的，是跳跃的，因此会造成转矩的脉动，在对转矩要求较高的场合，方波驱动是不合适的，它会造成系统的不稳定，控制精度会相应的降低。

(3):由于转矩的脉动会造成系统的震动和噪音，震动会干扰系统本身的稳定性和板载芯片或传感器性能下降。

方波控制的优点：

控制算法简单，硬件成本低目前市面上也有很多产品依然采用方波驱动技术。

六、闭环控制（位置环、速度环、电流环）

主要是PID控制里面的PI控制。

在无感电机中，观测器计算出转子位置，并计算出反馈速度；反馈速度和指令速度经过PI控制计算出指令电流；指令电流和ADC读取相电流经过一系列变换得出反馈电流，在进行PI控制最后输入三相电压控制PWM。

七、无刷电机中常用的两种电机

BLDC（无刷直流电机） 方波控制

PMSM（永磁同步电机）正弦波控制

都是直流电机。

八、SPWM和SVPWM调制方法

调制什么？调制PWM的输入。

SPWM：正弦波的调制技术

SVPWM:空间矢量的调制技术

SPWM和SVPWM都是用于控制交流电机的调制技术，可以实现对电机输出电压和频率的精确控制。都可以实现电机的变频调速，提高电机的效率和控制精度。都可以通过调整调制参数来实现不同的控制效果，例如调整输出电压、频率和转矩等。

九、DI、DO、AI、AO

Dl: DigitalInput数字量输入

DO: DigitalOutput数字量输出 

AI: AnalogInput模拟量输入

AO:AnalogOutput 模拟量输出

十、FOC（矢量控制方法）大概流程以及作用

 参考文献： 

[1] 致远 / 张健. 《深入理解无刷直流电机矢量控制技术》. 科学出版社, 2020-8.