STM32 TALK | 无感FOC方案原理机器控制难点分析
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电机控制方案的分析与选择
在永磁电机的无感控制策略中，主要分为两大类：无感方波控制与无感FOC控制。无感方波控制通过反电动势过零点方式获取换相信号，采用硬件比较器或软件端电压采样法。此控制方式性能一般，常伴随噪声大、转矩脉动大等问题，适用范围有限。相比之下，无感FOC控制利用电机数学模型和自动控制原理，常采用滑膜环观测器、隆伯格观测器、高频注入法等策略，实现电机高效控制。
设计思路
滑膜变结构的无感FOC控制设计主要关注永磁同步电机的数学模型和滑膜面选取。通过简化PMSM数学模型，利用滑膜变结构控制策略，选取合适的滑膜观测器方程间接获取转子位置信息，实现无感FOC控制。滑膜变结构鲁棒性强，对电机参数要求低，是PMSM无感控制的理想方案。
控制策略分析
在无感FOC控制中，转子初始位置辨识、无感FOC启动、平滑切换是关键问题。转子初始位置通过电感饱和特性检测电流差值实现，无感FOC启动采用I/F比策略，平滑切换则通过双DQ轴平滑切换方式实现，确保控制过程平稳。
程序编程与调试
完成滑膜观测器无感FOC控制原理分析后，进行编程实现。启动程序、SVP程序、相电压重构程序、ADC中断服务子程序、滑膜观测器算法程序、锁相环程序构成控制核心。调试过程中需关注开关函数和增益选取、eα和eβ滤波、锁相环参数调节、数据格式处理等关键点，确保系统性能。
