2_电机控制入门_淘宝买的PMSM电机与FOC

1、 前言

自学电机控制的难度还是不小的，一是否是相关专业，二适合初学者的资料。

永磁同步电机和无刷直流电机由于具有效率更高、运行更安静和可靠性更高等优势，正在许多应用中越来越多地取代直流有刷电机。尽管结构不同，但所有三相永磁电机 (BLDC、PMSM 或PMAC) 均由脉冲宽度调制 (PWM) 三相桥（三个半桥）驱动，以便为电机提供可变频率和幅度的电压和电流。[1]

PMSM与BLDC，在淘宝上搜索电机控制开发版，主要是围绕这两种电机。

与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机(PMSM)具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、损耗小、效率高，以及电机的形状和尺寸可以灵活多样等显著优点。近年来，随着材料技术的不断发展，永磁材料性能的不断提高，以及永磁电机技术的不断成熟，PMSM已经在民用、航天和军事等领域得到了广泛应用。然而PMSM是一个多变量、强耦合、非线性和变参数的复杂对象，为了获得较好的控制性能，需要对其采用一定的控制算法。随着现代控制理论的不断发展，近年来有关PMSM控制算法的研究已经成为研究热点，并已有大量文献发表在国内外学术期刊和专著上。因此，为了使广大工程技术人员能够充分了解、掌握和应用这一领域的最新技术，学会用MATLAB仿真软件进行相关PMSM控制算法的设计，作者编写了本书，以抛砖引玉，供广大读者参考学习。[2]

2、硬件资源

直流无刷伺服电机42JSF630AS-1000、驱动器、核心主控(STM32F405)、带有EtherCAT总线从站接口(后续可可能起作用)

产品额定转速3000rpm，具有运行噪音小，电机发热低的优点，电机编码器为1000线（4000脉冲/转），可实现高速度，高精度，低噪音，低发热，低成本效果.

2013年入学后加入了电子科协，那会儿可以做小车，买的电机是“小黄电机”，通电就可以转，方向给电转动方向改变，同样需要驱动——“L298N”.后面调试的升级了，驱动器可以接编码器了，可以对电机进行测速，当时做的任务是“编码器转动电机也转动”，后面就没咋再接触电机了。再后面技术预研“FOC”控制电机，也没有过多了解，再再之后，大疆比赛直接用了无刷电机，印象止于此。——路虽远，行则将至；事虽难，做则必成。

3、什么是FOC?

FOC 是一种电机控制技术，矢量控制又称磁场导向控制（Field Oriented Control, FOC），这是永磁同步电机（PMSM）的主要控制方法，与BLDC的简单控制策略相比，矢量控制要更为复杂，故需要一套系统的调试方法。

优点：FOC 算法可在很宽的速度范围内保持效率，并通过处理电机的动态模型来考虑瞬态阶段的扭矩变化