永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)是一种广泛应用于电动车、
机械设备等领域的高性能电机。在 PMSM 控制算法中,无刷直流电机 FOC(Field-Oriented
Control,磁场定向控制)过调制算法是一种常用的控制策略,它通过调整电机的电流和电压,实现
对电机的高效、精确控制。
FOC 过调制算法主要包括 5 种,分别是经典 FOC 电流环、经典 SVPWM、简易 SVPWM、弱磁控制和前
馈解耦控制。这些算法都具有各自特点,可以根据实际需求选择最适合的算法进行控制。为了提高算
法的可靠性和稳定性,这些过调制算法都经过了工程实践验证,并在实际项目中得到了应用。
首先,经典 FOC 电流环是一种基本的过调制算法,在电流控制方面具有较高的精度和稳定性。它通过
对电机的电流进行调节,实现对电机磁场的精确控制,进而实现对电机转矩的控制。
其次,经典 SVPWM 算法(Space Vector Pulse Width Modulation,空间矢量脉冲宽度调制)
是一种常用的调制算法。它将电机的电流和电压信息进行矢量变换,通过控制矢量的方向和幅值,实
现对电机输出的精确控制。经典 SVPWM 算法具有调制精度高、输出波形质量好等特点。
简易 SVPWM 算法是对经典 SVPWM 算法的简化和改进,它在保证调制精度的同时,减少了计算量和复
杂度,提高了控制效率。简易 SVPWM 算法在实际应用中具有较好的性能表现。
弱磁控制是一种在低转速运行时对电机进行控制的算法。在低转速运行时,电机的磁场较弱,传统的
控制算法难以有效控制。弱磁控制算法通过调整控制参数,实现对低速运行状态下电机的精确控制,
提高了电机的动态性能和控制精度。
前馈解耦控制是一种基于前馈控制的过调制算法。它通过对电机的前馈量进行控制,实现对电机的精
确控制,提高了电机的动态性能和稳定性。前馈解耦控制算法在一些特殊控制场景下具有较好的性能
表现。
此外,这 5 种过调制算法不仅在理论上进行了分析,更重要的是通过大量的工程实践进行了验证。它
们在多个实际项目中得到了应用,并取得了良好的控制效果。这些实践经验为今后的 PMSM 控制提供
了宝贵的参考。
在具体的控制过程中,除了选择合适的过调制算法外,还需要注意离散化仿真模型的建立和代码生成
的问题。离散化仿真模型是电机控制过程中的重要一环,它能够模拟电机的运行情况,为算法的验证
和优化提供依据。代码生成则是将控制算法转化为计算机可执行的代码的过程,它可以提高控制效率
和减少开发成本。
综上所述,永磁同步电机的无刷直流电机 FOC 过调制算法具有 5 种,并且包含了 6 种 DPWM 控制方
式。这些算法各具特点,经过了工程实践的验证,并在实际项目中得到了应用。选择合适的算法和控