因為六步換向法存在一些缺點，F(xiàn)OC算法有控制起來轉(zhuǎn)矩波動小，動態(tài)響應快的特點，能讓電機轉(zhuǎn)動更加平滑并且高效。

FOC算法是什么原理呢？

簡單來說，其實就是FOC控制算法可以實現(xiàn)對電壓的矢量控制，間接地控制電流。這種算法其實可以看做是正弦波控制的升級版，即通過實現(xiàn)電流矢量的控制，讓電機定子磁場也實現(xiàn)矢量控制效果。進而控制電機定子磁場方向，讓電機定子磁場方向與轉(zhuǎn)子磁場方向保持一直角，從而讓電機實現(xiàn)最大扭矩輸出。

那么FOC算法是怎么實現(xiàn)的呢？

歸納一下，其實就是對電機定子轉(zhuǎn)子的磁場來建立數(shù)學坐標系，并經(jīng)過一系列坐標變換，再基于目標位置、轉(zhuǎn)速、扭矩等計算輸出目標控制占空比（SVPWM）。

為什么要變換坐標系呢，因為對于三相直流電機的數(shù)學模型，三相坐標系計算起來很復雜，但其實坐標軸是相對靜止的，所以我們可以將三相坐標系變換為兩相坐標系，以此來簡化計算方法。

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FOC算法控制架構(gòu) （核心）

大致畫了一個FOC控制架構(gòu)的架構(gòu)圖，大家可以很清晰的看到架構(gòu)中包含有哪些模塊。

基本上分為Clark變換、Park變換、Park反變換、SVPWM，以及角度環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)、電流環(huán)等幾部分。

首先我們需要了解的是在電機定子、轉(zhuǎn)子磁場中，是如何建立數(shù)學坐標系的，明白坐標系建立的含義后，這Clark/Park的變換和反變換也就明白了。

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電機磁場的數(shù)學模型建立 （核心）

總體示****意圖：

首先我們可以看到這是一個電機橫切剖面的俯視圖，帶有NS極的標記為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子以ω為轉(zhuǎn)速逆時針轉(zhuǎn)動；棕色的圈標記為定子，在定子周圍有A、B、C三相通電繞組線圈。

我們可以在圖中看到三個坐標系，分別是A-B-C軸坐標系、α-β軸坐標系、d-q軸坐標系。

ABC軸坐標系建立：

α-β軸坐標系建立：

d-q軸坐標系建立：

下次詳細介紹FOC算法模塊中，Clark變換/反變換及Park變換/反變換的數(shù)學模型公式計算。