关于交流电机矢量控制技术的论文和文章很多。但是，如果我们没有扎实的数学和控制等理论基础，就很难理解，因为我们都有同感。日都君试着说说电机的结构，静坐标和转动坐标的变化，矢量控制，伺服控制等电机驱动技术。用简单易懂的图表和计算。在讲控制之前，为了更好的理解控制，我们先来看看电机的结构。实时电机的结构很复杂，但可以简单理解为：电机由安装在内部的转子和安装在外部的定子组成(也有对向电机)，其中通常放置永磁体，定子内部通常缠绕铜线。然后在中间插中轴，带动驱动物体。经过一百多年的发展，电机技术已经形成了以上几类。电机用磁体属于稀有金属，产量主要分布在国内。近年来，由于稀土材料价格昂贵，业界正在积极研究如何减少稀土用量，保持性能，降低产品成本，这是企业和工程师永恒的课题。如今，同步电机在实际应用中得到了广泛应用。根据磁体安装的位置，同步电机主要分为SPM(表面磁体)和IPM(内部磁体)。由于控制简单，SPM电机在行业中很早就被采用。但由于磁铁安装在转子表面，这种电机的可用功率主要来自其自身的表面磁铁。IPM今年得到了广泛应用，因为它可以通过使用磁体和磁体周围的励磁功率来产生高密度能量，并且可以通过施工努力减少稀土的使用。SPM电机：转子(磁铁未插入)定子(线圈缠绕)我们可以看到定子铁芯上有一个倾斜的空心，线圈就缠绕在这里。斜的是因为可以使磁场平均化(详见相关论文或专利)。IPM电机结合转子：转子(未插入磁铁)。我们可以看到安装磁铁的地方被分成两个对称的部分。这是因为激发的地方要得到有效的利用。这个空心对称角会影响激发功率。有兴趣的话可以参考各种专利(angle上有很多专利申请)。定子(线圈绕组状态)转子和定子的组合下面进入正题，谈谈交流电机的控制。一般电机驱动逆变器如上图所示。我们可以看到，IGBT的输出和电机的输入都是三相(电压和电流的UVW)，而电机中的磁铁只有S极和N极。同时，三相UVW属于静止坐标系，而电机运行时属于旋转坐标系。所以，如果我们想要控制电机，我们需要根据我们的目的，将三相静止坐标与两相旋转坐标进行交换。我们先往下看矢量控制的结构图：交流电机的电流采样得到三相交流电流值，由克拉克变换到两相坐标( )，再用Park变换旋转dq坐标代替静止的 坐标，形成反馈值，用dq的指令值计算。通过PI控制器的计算结果可以得到dq两相的电压指令值，通过旋转坐标的dq指令值的逆Park变换得到静止坐标的 ，再通过逆Clark变换得到三相的电压驱动指令来控制SVPWM的输出。另外，D轴对应励磁产生的转矩，Q轴对应永磁体产生的转矩。在SPM电机的控制中，我们可以使D轴的指令值为0。但是IPM电机控制时，D轴和Q轴都要用，所以速度环需要输出两个指令。这里用正向克拉克变换和帕克变换来计算如何进行坐标变换：克拉克变换，我们设置U轴和轴一致，假设K为三相和两相的矢量幅值比系数。
从上图可以得到：=k { U-1/2v-1/2w }=k { sqrt(3)/2v-sqrt(3)/2w }由于三相平衡，我们可以有：U V W=0=U代入上式得到： k=2/3，所以=1/sqrt(3)*(V-W)=1/sqrt(3)*(u2v)Park变换。我们假设 轴和dq轴之间有一个角度，把 分解到dq轴上，然后用三角公式得到我们讲过的坐标变换和矢量控制结构。矢量控制的目的是控制伺服，同时使电流和电压相位一致，从而提高功率效率和电机转矩效率。我们来看看包括矢量控制在内的伺服控制结构。上述结构可以简化为：位置控制环、速度控制环和矢量(电流)控制环。本文分析了交流电机的矢量控制。在实际使用变频器的交流电机控制中，由于外界混沌、温度、高频等因素的影响，电机控制算法越来越复杂，精度越来越高。但只要掌握了上述基本方法，对理解其他开发算法还是有帮助的。
