FOC控制算法
為什么FOC越來越流行?
什么是FOC?
FOC(Field-Oriented Control),即磁場定向控制,也稱矢量變頻,是目前高效控制無刷直流電機(BLDC)和永磁同步電機(PMSM)的最佳選擇。
FOC精確地控制磁場大小與方向,使得電機轉矩平穩、噪聲小、效率高,并且具有高速的動態響應。目前已在很多應用上逐步替代傳統的控制方式,在運動控制行業中備受矚目。
FOC的原理
FOC控制首選需要得到電機轉子的位置、電機轉速、電流大小等信息作為反饋輸入,需要采集電機相電流,對其進行一系列的數學變換和估算算法后得到解耦的易用控制的反饋量。
控制器根據反饋量與目標值的誤差進行動態調節,最終輸出3相正弦波驅動電機轉動。

FOC典型控制框圖
有傳感器FOC與無傳感器FOC
對于有傳感器FOC,由于編碼器能反饋電機轉子的位置信息,因此控制簡單,但是往往對控制性能要求較高。
對于無傳感器FOC,在控制中需要通過采集電機相電流,使用位置估算算法來計算轉子位置。.因此控制難度大,但是布線簡單,成本低,可靠性高,多應用于風機類的場合中。
FOC案例推薦
工程師成長計劃第四期

項目:大功率雙路機械狗FOC驅動板
硬聲UP主:空白創新

項目:制作自己的無刷伺服系統
硬聲UP主:鉗工

項目:基于無刷電機的五桿并聯機構
硬聲UP主:ZSH實驗室

項目:FOC無感開環驅動干到7000轉
硬聲UP主:金色草莓蛋糕

項目:低成本FOC驅動板
關鍵字:電機 FOC控制 磁場定向控制
引用地址:
【技術干貨】為什么電機FOC控制越來越流行?
推薦閱讀最新更新時間:2025-06-07 23:44
什么是電機電驅適配流程?適配流程通常包括哪些步驟?
電機電驅適配流程指的是將電機與電驅動系統相匹配的過程。在實際應用中,電機和電驅動器可能具有不同的特性,例如電壓、功率、轉速范圍等。 因此,為了實現最佳性能、效率和穩定性,需要對它們進行適當的匹配和配置。 適配流程通常包括以下步驟: 規格分析 評估電機和電驅的技術規格,包括額定功率、額定電壓、額定轉速、最大扭矩等。 匹配電氣特性 確保電機和電驅的電氣參數相匹配,如電壓、電流、頻率等。 機械適配 確認機械接口和尺寸匹配,包括軸的尺寸和連接方式等。 控制匹配 確保電機參數與電驅控制系統相兼容,包括通訊協議、控制算法、傳感方式等方面的匹配。 為什么電機電驅需要適配呢? 因為電機和電驅往往是一個系統中的關鍵部件,它們之間的適配程度直接影
[嵌入式]
基礎知識之電機
世界上功率消耗量的近一半是由電機消耗,因此在解決世界能源問題上,電機的高效率化被稱為是最有效的措施。 ROHM不生產電機本身,但備有各種簡單地、高效率地驅動電機的電機驅動器IC。 在此簡單介紹電機旋轉原理等基礎知識。在了解這些電機基礎知識的同時,希望對ROHM的電機驅動器IC同樣產生興趣。 電機種類 一般情況下指將磁場內電流流通產生的力轉變為旋轉動作,在廣義范圍內還包括直線動作。 按電機驅動的電源種類,可分為DC電機和AC電機。 根據電機旋轉原理,大致可分為以下幾種。 (特殊電機除外) 電機如何旋轉? (1) 1)電機旋轉借助磁鐵、磁力 在帶旋轉軸的永久磁鐵周圍,①旋轉磁鐵(使產生旋轉磁場),②則根據 N極與S極異極相吸、同級
[嵌入式]
變頻器控制引起的電機軸電壓雜散
變頻器(簡稱VFD)是通過調整輸入電源頻率和電壓來控制電機轉速的裝置。它在工業控制應用中得到廣泛應用,可以提高能效和精度,并減少能源消耗。然而,變頻器控制引起的電機軸電壓雜散是一個常見的問題,它對電機的正常運行和壽命造成了影響。本文將詳細介紹變頻器控制引起的電機軸電壓雜散的原因、影響和解決方法。 變頻器控制引起的電機軸電壓雜散主要有兩個原因:PWM調制和電纜電容。首先,PWM調制是一種通過調整輸出電壓的占空比來控制電機轉速的技術。由于PWM調制的特性,會引起電機軸電壓的諧波分量和高頻雜散,這會導致電機的電磁噪聲和軸電壓波動,影響電機的正常運行。 另一個原因是電纜電容。在變頻器控制系統中,電纜會引入額外的電容,由于電纜的電容性質,會
[嵌入式]
如何確定感應電機的極數?電機極數和電流有關系嗎
感應電機的極數是指轉子上的極對數,或者可以說是轉子上磁極個數的兩倍。在感應電機中,極數是一個重要的參數,它決定了電機的旋轉速度和輸出功率,并且對電機的外形尺寸以及電力系統的設計有著重要影響。 確定感應電機的極數需要考慮以下幾個因素: 1. 輸出速度要求:感應電機的極數越高,轉子單位時間內轉過的角度就越小,因此輸出速度就越高。如果對輸出速度有較高要求,可以選擇高極數的感應電機。相反,如果對輸出速度要求不高,可以選擇低極數的感應電機。 2. 電源頻率:感應電機的輸出速度與電源頻率有直接關系。通常情況下,電源頻率為50Hz的感應電機的旋轉速度約為1500轉/分鐘,而電源頻率為60Hz的感應電機的旋轉速度約為1800轉/分鐘。因此,對于
[嵌入式]
新能源汽車驅動電機的類型及特點
1、新能源汽車驅動電機的類型及特點 直流電機: 優點:技術成熟、控制方式容易、調速優良 缺點:機械結構復雜、瞬時過載能力和電機轉速提高受限、高頻電磁干擾 三相交流異步電機 優點:結構簡單、可靠性好,成本易控 缺點:效率低、調速性差 永磁同步電機 優點:功率密度大、響應速度快 缺點:高溫和過載電流,發生退磁現象 開關磁阻電機 優點:結構簡單、較寬轉速、響應速度快 缺點:噪聲大、功率密度、效率偏低 使用情況: 永磁同步電機占80% 包括:北汽、比亞迪、上汽、江淮等乘用車;廈門金龍等客車; 三相交流異步電機占18% 包括:特斯拉Model S等車型;宇通、中通等客車; 開關磁阻電機占2% 東風混合動力客車等; 永磁同步電
[嵌入式]
伺服電機是直流還是交流電壓
伺服電機是一種廣泛應用于自動化控制系統、機器人、精密機械等領域的電機。它具有高效率、高精度、高響應速度等特點。伺服電機的工作原理和驅動方式多種多樣,其中直流伺服電機和交流伺服電機是兩種常見的類型。本文將詳細介紹伺服電機的工作原理、分類、特點以及應用領域。 一、伺服電機的工作原理 伺服電機是一種將電能轉換為機械能的裝置,其工作原理基于電磁感應定律。伺服電機主要由定子、轉子、位置傳感器等組成。當電機通電時,定子產生磁場,轉子在磁場的作用下產生力矩,從而實現轉動。伺服電機的控制方式主要有兩種:開環控制和閉環控制。 開環控制:開環控制系統中,電機的轉速和位置不受反饋信號的控制,僅依賴于輸入的電壓和電流。開環控制系統結構簡單,成本
[嵌入式]
步進電機驅動器有哪些參數需要設置
步進電機驅動器是一種將電脈沖信號轉換為機械運動的裝置,廣泛應用于自動化設備、機器人、數控機床等領域。在使用步進電機驅動器時,需要對一些參數進行設置,以確保電機的正常運行和達到預期的性能。 電機類型 步進電機驅動器需要根據所連接的步進電機類型進行設置,常見的步進電機類型有永磁式、混合式、感應式等。不同類型的電機具有不同的性能特點,如扭矩、轉速、精度等,因此在選擇驅動器時需要考慮電機類型。 電機參數 步進電機驅動器需要根據電機的參數進行設置,主要包括: 電機額定電壓:電機正常工作時所需的電壓,驅動器需要提供相應的電壓。 電機額定電流:電機正常工作時所需的電流,驅動器需要提供相應的電流。 電機額定轉速:電機在額定電壓和電流下
[嵌入式]
無刷電機六步換相法
換相的時機只取決于轉子的位置,一種比較簡單的方式是用光電編碼盤充當位置傳感器,這個東西在工業上用得比較多。 其次是用霍爾效應器件來充當位置傳感器,其可以根據轉子不同位置時的不同磁場方向分布情況,給出高電平或低電平的輸出,一般在電機的不同位置上裝三個霍爾傳感器,就可測出轉子的位置。這就是所謂的“有感無刷電機”。值得一提的是,車模和船模中的電調多是使用“有感”方式,因為其電機需要頻繁啟動、停止、反轉,而且對整套動力系統的重量也不是十分講究,故用有感無刷電機電調是比較合適的。無感的方式則是省去位置傳感器,利用某時刻沒通電的第三相的反電動勢來估測轉子的位置。這使整套系統分量更輕,結構更簡單。其缺點在于啟動比較麻煩,啟動的時候可控性較差
[嵌入式]