电机foc控制算法原理（foc电机控制实例）

本文分享foc电机控制算法的调试经验。目标场景是将一套电机控制软件移植到新的控制板上。

具体调试过程为：波形产生=电流反馈=回路=角度

将调试过程分解为以下步骤。

确认pwm模块正常。确认svpwm波正常。确认当前反馈正常。引入电机角度并评估角度精度。下面分解移植和调试的步骤，并给出各调试步骤的软件框图。

1.确认pwm模块正常

1.1.确认母线电压与实际测试值一致。

1.2.三相输出暂停，三相输出寄存器分别被赋予固定的占空比。测量各相波形，看是否与给定的占空比一致。

2.确认svpwm正常发波

2.1.连接电机或其他三相对称负载。

2.2.参考下面的框图，选择较低的频率并生成固定的速度强制角。给电压。对于电机作为负载的工况，建议强制角频率为额定转速的10%或更低，将电压设置为0，并从很小的值逐渐增加电压。查看相电流波形。正常情况下，电流波形应为正弦波。另外需要注意的是电压不能太高。低速时，大部分电压会产生电流，很容易烧坏电机或驱动器。

3.确认当前反馈正常

3.1.软件框图如下。将强制角度设置为固定为0 度。给定电压，设定时应有；其中是电机相电阻。这里也可以使用采样值和示波器测量的比较。需要注意的是，由于逆变器输出具有一定的非线性，当较小时，实际输出电流与电压之间的关系可能是非线性的，通过上述方法计算出的电流与实际输出之间存在误差当前的。

该方法可以验证电流采样是否正常，也可以用来识别电流采样方向和三相采样通道。

修改强制角度固定为120度并给出电压，设置时应该有；

修改强制角度固定为-120度，给定电压，设置时应该有；

3.2.参考如下框图，保持固定角度，使能电流环，使轴参考电流约为额定电流的20%，并给轴电流0，确认，调整电流环参数，保证电流上升速度和超调量满足需要。

3.3.按2.2方法设置角度，使能电流环，给轴参考电流为额定电流的20%左右，给轴电流0。确认电机正常转动，确认实际输出电流有幅度等于给定电流。

4. 电机角度介绍

4.1.维持3.3的波形产生方法，通过无传感器估计算法或编码器获得速度和角度，并确认3.3中的强制角度和给定速度近似于估计速度角或编码器获得的速度角。

4.2.参考下面框图，将估计的速度角或编码器得到的速度角引入到环中，保持控制，关闭轴电流环，直接从小到大施加电压，确认电机工作正常。

4.3.连接负载、使能电流环、添加速度环、调试速度环参数。

至此，速度控制迁移到新驱动器的整个调试过程就完成了。

5. 评估角度精度

能够将三相电机电路分解为励磁电流和转矩电流是建立在准确知道转子位置的前提下的。如果转子位置不准确，程序中给出的转矩电流将不会全部产生转矩。下面分享一下评估角度精度。方法。

同步电机电压方程是以角度信息准确为前提的。假设角度准确且电机参数准确，则轴电压和电流有以下关系：

当电机工作在稳态条件下时，电压方程可写成如下形式：

考虑角度误差

有

通过电流采样和坐标变换得到，并将电机参数、速度带入电压方程，估计轴电压计算为、与程序中的pi 调整相比，角度越接近真实角度$ ，并且越接近.

六、总结

本文分享foc调试经验。首先确认驱动是否正常，然后确认信号是否正常，最后调试循环。确保你对整个系统有很好的把握，对每一个环节都了如指掌。