关于沟通电机的矢量操控技能，有许多论文与各种文章介绍。但多用难解的公式与坐标来记叙，假如没有厚实的数学和操控等理论基础的话，信任咱们有同感比较难了解。小编尽量用简略易懂的图解与核算来聊聊电机的结构，停止坐标与旋转坐标的改变，矢量操控，伺服操控等电机驱动技能。
在聊操控之前，为了更好了解操控，咱们先来看看电机的结构。实时运用的电机结构很杂乱，但能够简略的了解成：电机由装在里边的转子与装在外面的定子构成(也有相反的电机)，转子里边一般放入永久磁石，定子里边一般环绕铜线。然后在中心刺进中轴来带动驱动物体。
电机技能经过百年的开展，构成了如上的各种分类。电机上运用的磁石归于稀有金属，产值首要散布在我国，近年因为稀土资料的价格高腾，工业界正在活跃研讨怎么削减稀土的运用量，坚持功能的一起下降产品成本，是企业也更是工程师永久的课题。现在实践运用中，同步电机得到广泛的选用。
同步电机又以磁石所装入的部位，首要分类为SPM(外表磁石)和IPM(内部磁石)：
SPM电机因为操控简略，早上被工业界所选用，可是这种电机因为磁石装在转子的外表，所以能够使用的动力首要来源于本身的外表磁石。
IPM电机因为能够使用磁石与磁石周围励磁的动力，发生高密度的能量，并且能够经过结构的时间削减稀土的运用量，所以本年得到更广泛的运用。
SPM电机：
转子(磁石未刺进状况)
定子(线圈环绕状况)
咱们能够看到，定子铁芯上有斜入的空心，在这儿环绕线圈。斜着是应为能够使磁场均匀化(详细请参照相关论文或专利)。
转子与定子的合体
IPM电机：
转子(磁石未刺进状况)
咱们能够看到装磁石的当地分为对称的两条，这是应为想使得励磁的当地得到有用的使用，这个空心对称的视点会影响励磁动力，详细有爱好的话能够参照各种专利(关于视点问题有许多专利申请)。
定子(线圈环绕状况)
转子与定子的合体
下面进入正题，聊聊沟通电机的操控问题。
一般的电机驱动变频器如上所示。咱们能够看到IGBT的输出与电机的输入都是三相(电压，电流的UVW)，而电机里边的磁石只需S和N的南北极。一起，三相的UVW归于停止坐标，而电机在运行时归于旋转坐标，那么咱们要操控电机就需求依照咱们的意图把三相的停止坐标与二相的旋转坐标进行交换。
咱们先来俯视一下矢量操控的结构图：
从AC Motor的电流采样得到三相沟通数值，经过Clark改换成二相坐标(αβ)，再使用Park改换把停止的αβ坐标换成旋转的dq坐标，构成反应值，与dq的指令值进行演算。
经过PI操控器的演算成果，咱们能够得到dq两相的电压指令值，把旋转坐标的dq指令值经过逆Park改换，得到停止坐标的αβ，再经过逆Clark改换得到三相的电压驱动指令，操控SVPWM的输出。
别的，d轴对应励磁所发生的转矩，q轴对应永久磁石所发生的转矩。在SPM电机的操控时咱们能够让d轴的指令值为0。但在IPM电机操控时，d轴和q轴都要使用，所以在速度环需求有两个指令的输出。
下面以正向Clark改换和Park改换，来核算怎么进行坐标改换的：
Clark改换
咱们设定U和α轴共同，并假定k为三相与二相的矢量振幅比系数。经过上面图示咱们能够得到：
α=k{U-1/2V-1/2W}
β=k{sqrt(3)/2V-sqrt(3)/2W}
因为三相平衡，咱们能够有：
U+V+W=0
α=U
带入上式能够得到: k=2/3
所以β=1/sqrt(3)*(V-W) =1/sqrt(3)*(U+2V)
Park改换
咱们假定αβ轴与dq轴之间有着θ的视点，把αβ分化到dq轴上，再使用三角公式能够得到：
d=αcosθ+βsinθ
q=-αsinθ+βcosθ
旋转坐标与停止坐标的逆改换同上述相同，这儿就省掉了。
上面咱们聊了坐标改换与矢量操控结构，矢量操控的意图是操控伺服的一起，使电流与电压的位相共同从而进步电力功率和电机转矩的功率。下面咱们再来了解下包含矢量操控在内的伺服操控结构。
上述结构能够简化为以下：方位操控环，速度操控环，矢量(电流)操控环。
浅析了沟通电机的矢量操控，实践使用变频器的沟通电机操控中，因为外乱，温度，高频等等要素的影响，使得电机操控算法越来越杂乱，精度越来越高，但咱们只需把握了上述最基本的办法，有助于了解其他开展算法。
