磁場(chǎng)定向換向（FOC），也稱(chēng)為矢量控制，是一種電機(jī)控制方法。它發(fā)明于20世紀(jì)70年代初，至今仍是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以利用的最先進(jìn)的電機(jī)控制技術(shù)。其工作原理是控制流入電機(jī)定子各相的交流電，將其解耦為兩個(gè)正交分

磁場(chǎng)定向換向（FOC），也稱(chēng)為矢量控制，是一種電機(jī)控制方法。它發(fā)明于20世紀(jì)70年代初，至今仍是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以利用的最先進(jìn)的電機(jī)控制技術(shù)。

其工作原理是控制流入電機(jī)定子各相的交流電，將其解耦為兩個(gè)正交分量，并在與轉(zhuǎn)子磁通同步的參考坐標(biāo)系中旋轉(zhuǎn)，即所謂的直軸“d”和交軸“Q”。這樣就可以獨(dú)立地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈，從而提高電機(jī)的效率和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

通過(guò)正確控制這兩個(gè)電流，系統(tǒng)可以為任何給定的輸入電流產(chǎn)生最大扭矩。它實(shí)現(xiàn)了另外兩個(gè)目標(biāo)：

實(shí)現(xiàn)最大效率

快速響應(yīng)速度控制信號(hào)，快速建立新的目標(biāo)速度，或在負(fù)載發(fā)生較大變化后對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行魯棒控制

FOC的其他有利特性包括能夠產(chǎn)生受控的負(fù)轉(zhuǎn)矩（啟用主動(dòng)制動(dòng)）和削弱轉(zhuǎn)子的磁通（以便可以在高速下控制轉(zhuǎn)速）以高于標(biāo)稱(chēng)值的速度運(yùn)行。

STMicroelectronics提供豐富的資源，幫助設(shè)計(jì)工程師實(shí)施新的電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它包括用于永磁同步電機(jī)（PMSM）的STM32 FOC軟件開(kāi)發(fā)包（SDK）。然而，在任何設(shè)計(jì)之初，首要任務(wù)往往是實(shí)現(xiàn)真正的電機(jī)旋轉(zhuǎn)。本文介紹了STMicroelectronics的工具電機(jī)輪廓儀，它具有基于PC的圖形用戶(hù)界面，可以方便地配置FOC控制的電機(jī)。

為什么我需要配置工具？

從未使用過(guò)三相永磁電機(jī)的工程師可能會(huì)認(rèn)為啟動(dòng)電機(jī)就像按下按鈕一樣簡(jiǎn)單。

事實(shí)并非如此。三相電動(dòng)機(jī)是同步電動(dòng)機(jī)，磁通和轉(zhuǎn)子的位置和速度是相同的。這意味著為了正確驅(qū)動(dòng)它，必須提供與轉(zhuǎn)子磁通同步的激振力場(chǎng)。當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有傳感器直接測(cè)量轉(zhuǎn)子磁鏈的速度和方向時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。當(dāng)施加不正確的力場(chǎng)時(shí)，電機(jī)僅以施加的頻率振動(dòng)，而不旋轉(zhuǎn)。

使用FOC技術(shù)，需要一個(gè)強(qiáng)大的轉(zhuǎn)子磁通監(jiān)測(cè)器或估計(jì)器算法來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，使電機(jī)以受控速度旋轉(zhuǎn)。

值得一提的是，F(xiàn)OC和自感技術(shù)基于電機(jī)和逆變器型號(hào)。而這些模型需要提供各種正確的參數(shù)值（包括電氣和機(jī)械參數(shù)等）。此外，算法中還有一些調(diào)節(jié)器，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

foc矢量控制器優(yōu)缺點(diǎn)？

庫(kù)。

接下來(lái)，我們使用Tkinter庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的加法、減法、乘法和除法計(jì)算器。首先，效果圖如下：

上面的計(jì)算器基本實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的加、減、乘、除運(yùn)算，其源代碼也非常簡(jiǎn)單，可以分為以下幾個(gè)步驟。