矢量操控(FOC)是空间矢量脉宽调制最重要的使用之一。矢量操控，又叫磁场定向操控，其特色是经过坐标改换技能把沟通电机定子电流分解为转矩和磁通重量，然后完结像直流电机相同的操控电机的输出转矩和磁通。矢量操控广泛使用于永磁同步电动机(PMSM)的操控。
现在商场上较为常用的FOC计划会选用DSP、ASIC或通用MCU进行操控。DSP运算才能高，实时性强，常用于FOC操控，但存在着本钱较高的缺陷。ASIC将FOC固化在芯片内部，无需编程，但会带来算法无法修正、不行灵敏的缺陷。通用MCU品种较多，渠道杂乱。常用的几种计划一般至少还需要2个外部运放完结电流采样。
别的还有一种根据PSoC4的计划，该计划使用PSoC4内部丰厚的数字及模仿资源及独有的可编程特性可完结高度集成化、低本钱的矢量操控。图1显现了PSoC4矢量操控(无传感器)硬件操控框图。PSoC4内部集成四个独立的可支撑中心对齐、互补的可编程死区及同步ADC操作的TCPWM模块，可用于SVPWM输出；一个支撑零开支通道切换功用的12位1Msps ADC，用于电流采样；两个支撑比较器形式及SAR ADC输入缓冲功用的运算放大器，可省掉两个外部运放。丰厚的片内资源可将矢量操控主控电路所需芯片集成到一片芯片中，完结高度集成化。
图1：PSoC4 无传感器FOC硬件操控框图。
相对于其他解决计划，根据PSoC4的无传感器FOC解决计划具有以下特色优势：
1. 选用高性价比的Cortex-M0内核。Cortex-M0是商场上现有的最小、最节能的ARM处理器，代码占用空间小，能以8位处理器的价格取得32位处理器的功用，可显着节省体系本钱。
2. 内部集成两个支撑比较器形式及SAR ADC输入缓冲功用的运算放大器。现在商场大部分解决计划均需外部运放完结电流采样，选用PSoC4可从体系BOM表中移除外部运放，削减体系本钱。
3. 内部集成两个低功耗比较器，可用于硬件维护或过错信号处理。商场常用解决计划大部分选用外部比较器完结此功用。选用PSoC4可进一步削减BOM，下降本钱。
4. 削减PCB空间及BOM本钱。
5. 固件IP维护。PSoC供给了极强的软件/硬件IP维护才能，这对电机使用特别重要。
6. 灵敏的通讯接口。PSoC特别的可编程架构供给了极为灵敏的通讯接口，可满意各种使用的需求。
空间矢量脉宽调制原理
SVPWM是近年开展的一种比较新颖的调制办法，是由三相功率逆变器的六个功率开关元件组成的特定开关形式发生的脉宽调制波，能够使输出电流波形尽可能接近于抱负的正弦波形。与电压正弦PWM不同， SVPWM法是从电机的视点动身的，着眼于怎么使电机取得幅值稳定的圆形旋转磁场，即正弦磁通, 模型结构简略，便于数字化完结。与传统电压正弦PWM比较，该操控办法具有使得电机转矩脉动下降、电流波形畸变减小、直流电压使用率进步的长处。
图2是一种典型的三相逆变器的结构， Va, Vb,Vc是逆变器的电压输出，Q1到Q6是6个功率晶体管，它们分别被a，a’，b，b’，c，c’这6个操控信号所操控。当逆变桥上半部分的功率管与下半部分的功率管为互补联系，即当a为1时，a’为0。
图2：三相逆变器结构图。
从图3能够看出，开关变量矢量[a，b，c]有8个不同的组合值，即逆变桥上半部分的3个功率晶体管的开关状况有8种不同的组合，故其输出的相电压和线电压有8种对应的组合。开关变量矢量[a、b、c]与输出的线电压和相电压的对应联系见表1。
