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2018年09月22日 | 【STM32电机矢量控制】记录6——FOC运行流程
2018-09-22 来源：eefocus
坐标变换理论：
坐标变换理论可以降低马达方程的复杂性，利用坐标变换把定子及转子变量变换到一个旋转坐标系中，该坐标系的转速为角速度ω。
假设fax, fbx, fcx 为三相瞬时变量，位于相移120度的a,b,c坐标上，fqx, fdx, f0x 为其变换变量，位于正交坐标d,q上：
则，变换方程为：
3个变换方程用于矢量控制：
Clarke: ω=0, θ(0)=0 -> θ=0;
Park: ω=ωr, θ(0)=θr(0) -> θ=θr;
反Park: ω=-ωr , θ(0)= θr(0) ->θ=-θr
所以有：
Clarke将定子电流转变为静止直角参考坐标（称αβ坐标）；
然后，Park将电流转变为按随机的速度旋转的坐标为（磁场定向控制，与转子同步）；
反向Park变换使反电动势从旋转坐标（q, d）到静止坐标。
变换过程如下图：
Clark变换应用于定子电流：
Park变换应用于定子电流：
Park逆运算变换应用于定子电压：
程序的运行过程：
1、程序先通过 ADC 采样，对 BLDC 电机的 a、b 两相进行电流采样；
2、通过 Clarke（） 函数将 a、b 两相电流转换为静止坐标系上的电流 Iα、Iβ ；
3、由 Park（） 函数将电流 Iα、Iβ 和经 DAC 转换的旋转角度θ转化为电流 Iq、Id；
4、将电流 Iq、Id 的电流差输入到建立的 PI 控制器里，通过调节适当的 PI 控制系数输出最佳的旋转电压Vd、Vq；
5、用 Circle Limitation 来限制 Vd、Vq 的值以选择恰当的值；
6、用 Rev_Park（）函数将旋转电压 Vd、Vq 转换为静止坐标系上的电压Vα、Vβ；
7、通过三电阻式相电流重构法将电压 Vα、Vβ ，重新建立为 BLDC 电机的三相电压 Ux、Uy、Uw 的大小；
8、用 SV_PWM 算法计算矢量及其分分扇区的扇区信息，通过控制 TIM 控制6个 MOSFET 管来控制各相电压方向以达到最后的控制目的。
主要完成任务：
1、梳理了 FOC2.0无霍尔 BLDC 电机程序的运行过程
2、对 Clark、Park、Park 逆运算进行进一步理解
史海拾趣
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