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介紹目錄
2. FOC控制原理
3. 空間矢量調(diào)制（SVPWM）
4. 電流采樣方式選擇
5. 角度估算器
6. 霍爾FOC程序
1. 硬件電路原理
電源電路 ：
第一部分：使用的開(kāi)關(guān)電源芯片LM5009降壓；
優(yōu)點(diǎn)：有點(diǎn)效率高，穩(wěn)定。
缺點(diǎn)：電路復(fù)雜。
優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單，成本低。
缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換效率低，輸入電壓低。
驅(qū)動(dòng)芯片電路：使用LN4303芯片，22uF的自舉電容。
半橋電路：使用60V60A規(guī)格MOS，MOS充電限流電阻22歐姆；MOS存在米勒平臺(tái)，所以加入死區(qū)，防止上下管導(dǎo)通。
采樣電路：相電流采樣：R24、R26、R25；母線電流采樣：R27。
霍爾電路?：
霍爾電源電源是5v供電，使用的開(kāi)關(guān)霍爾，上拉電路。
三路運(yùn)放：
1. 平均電流、W相、V相電流采樣放大
2. 放大倍數(shù)5倍
3. 偏置電壓2.5V
MCU外設(shè)資源?：
1. PWM輸出，6路互補(bǔ)PWM
2. HALL捕獲，3路HALL捕獲
3. 采樣電流使用3組運(yùn)放
2. FOC控制原理
FOC---磁場(chǎng)定向控制（Field Oriented
Control）
通常稱為“矢量控制”，是通過(guò)控制變頻器輸出電壓的幅值和頻率控制三相交流電機(jī)的一種變頻驅(qū)動(dòng)控制方法。
基本思想
通過(guò)測(cè)量和控制電機(jī)的定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向控制原理分別對(duì)電機(jī)的勵(lì)磁電流（Id）和轉(zhuǎn)矩電流（Iq）進(jìn)行控制，從而將三相交流電機(jī)等效為直流電機(jī)控制。
實(shí)現(xiàn)步驟
通過(guò)坐標(biāo)變換，將三相靜止坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為兩相旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系，從而使三相交流耦合的定子電流轉(zhuǎn)換為相互正交、獨(dú)立解耦的轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁分量，達(dá)到類似于他勵(lì)電機(jī)直接控制轉(zhuǎn)矩的目的。
FOC控制框圖
Clarke變換
三相采樣電流轉(zhuǎn)化成兩相電流Ia、Iβ
Park變換
兩相電流轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)的直流電流Iq、Id
3. 空間矢量調(diào)制（SVPWM）
由于逆變器三相橋臂共有6個(gè)開(kāi)關(guān)管，為了研究各相上下橋臂不同開(kāi)關(guān)組合時(shí)逆變器輸出的空間電壓矢量，特定義開(kāi)關(guān)函數(shù)：
Sx ( x = a、b、c) 為：
(Sa、Sb、Sc)的全部可能組合共有八個(gè)，包括6個(gè)非零矢量 Ul(001)、U2(010)、U3(011)、U4(100)、U5(101)、U6(110)、和兩個(gè)零矢量? U0(000)、U7(111)。以其中一種開(kāi)關(guān)組合為例分析，假設(shè)：
Sx ( x= a、b、c)= (100)
求解上述方程可得：Uan=2Ud /3、UbN=-U d/3、UcN=-Ud /3。同理可計(jì)算出其它各種組合下的空間電壓矢量，列表如下：
開(kāi)關(guān)狀態(tài)與相電壓和線電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系
電壓空間矢量圖
其中非零矢量的幅值相同（模長(zhǎng)為 2Udc/3），相鄰的矢量間隔 60°，而兩個(gè)零矢量幅值為零，位于中心。在每一個(gè)扇區(qū)，選擇相鄰的兩個(gè)電壓矢量以及零矢量，按照伏秒平衡的原則來(lái)合成每個(gè)扇區(qū)內(nèi)的任意電壓矢量，即：
或者等效成下式：
其中，Uref 為期望電壓矢量；T為采樣周期；Tx、Ty、T0分別為對(duì)應(yīng)兩個(gè)非零電壓矢量 Ux、Uy 和零電壓矢量 U 0在一個(gè)采樣周期的作用時(shí)間；其中U0包括了U0和U7兩個(gè)零矢量。上式的意義是：矢量 Uref 在 T 時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的積分效果值和 Ux、Uy、U 0 分別在時(shí)間 Tx、Ty、T0內(nèi)產(chǎn)生的積分效果相加總和值相同。
定時(shí)器計(jì)數(shù)模式及PWM產(chǎn)生
下載ECAD模型
