永磁同步電動機是由電勵磁三相同步電動機發展而來。它用永磁體代替了電勵磁系統，從而省去了勵磁線圈、集電環和電刷，而定子與電勵磁三相同步電動機基本相同，故稱為永磁同步電動機(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)。用于矢量控制的PMSM，要求其永磁勵磁磁場波形是正弦的，這也是PMSM的一個基本特征。 ?

FOC——磁場定向控制（FieldOriented Control）通常稱為“矢量控制”，是通過控制變頻器輸出電壓的幅值和頻率控制三相交流電機的一種變頻驅動控制方法。通過測量和控制電機的定子電流矢量，根據磁場定向控制原理分別對電機的勵磁電流（Id）和轉矩電流（Iq）進行控制，從而將三相交流電機等效為直流電機控制。

通過坐標變換，將三相靜止坐標系轉化為兩相旋轉的坐標系，從而使三相交流耦合的定子電流轉換為相互正交、獨立解耦的轉矩和勵磁分量，達到類似于他勵電機直接控制轉矩的目的。實現FOC的原理框圖如下：

FOC最主要就是通過控制電流和角度來實現，電流來自相電流采集之后的解耦，通常情況下，使用FOC控制方式的電流采樣大致有以下幾種：

1 三電阻采樣； 2 雙電阻采樣； 3 單電阻采樣； 4 電流傳感器采樣； 5 采集mos內阻Rdson電流采樣。

實現帶霍爾FOC方案的另一個要素就是角度估算器（無霍爾時為角度觀測器），矢量控制需要連續的位置信號，需要對角度進行細分，如下圖所示：

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每個60°電角度hall扇區角速度可以通過公式求出，在下一個hall的扇區，可以通過角速度對時間積分求得角度的變化，進而實現對位置和速度的估算。

空間矢量調制（SVPWM）是現在比較常用的一種比較新穎的控制方法，是由三相功率逆變器的六個功率開關元件組成的特定開關模式產生的脈寬調制波，通過伏秒平衡的原理，控制定子磁鏈按照正弦變化，同時也能使輸出電流波形接近于理想的正弦波形。

通過對采樣電流的處理和角度一起構成發波，可以基于SVPWM通過控制功率器件的開關，使輸出的波形接近正弦最終實現FOC方案。整體控制系統方案如下圖所示

審核編輯：劉清