雖然現在做自動駕駛去了，還是有必要把之前一年做電機控制的心得分享一下，也能方便自己日後的參考。

(以下針對反向電動勢為正弦的永磁同步電機而言)

目錄：

1. SPWM和SVPWM

2. 矢量控制（Space Vector）

1. SPWM和SVPWM

拋開各種控制演算法等細節，從最樸素的角度出發。我們只需要在A，B，C三相提供120相位差的正弦電壓，電機就會穩定的轉動起來，調節正弦電壓的幅值和頻率，就能調節電機的轉速和扭矩。這是我們所需要的輸出。而我們所提供的輸入是穩壓直流電源，電機控制中的控制二字指的就是通過6路PWM，控制6個MOS管的開斷，來達到直流電源變正弦交流的目的。

於是，這就引出了電機控制的核心手段：PWM。接下來介紹SPWM和SVPWM兩種技術，這代表了電機控制建模的兩種思路。

A. SPWM

先看圖：

SPWM的思路簡單粗暴，既然輸出你想要正弦波，那還不簡單，把正弦電壓採個樣，當前你要多大的電壓，我調調PWM的佔空比給你就是了。比如這一秒你要1.2V，我給個10%佔空比的PWM，12V的電源輸出不就成了你要的1.2V了嗎？電機參數，當前狀態什麼的，我才懶得管。

B. SVPWM

相比之下，SVPWM考慮問題的視角就完全不一樣了。表面上看我們要的輸出是三相正弦波，本質上講是正弦波產生的旋轉磁場在帶著轉子在轉動啊。既然要旋轉，那還是先看圖吧：

圖中的（001），（101）什麼的代表的是6個MOS管的開關狀態，你只需要把6個MOS管調到對應的狀態，就能得到該方向的電壓，作用到電機的轉子上帶動其旋轉，這裡就不深究了，到時候自己查表對著做就行了。這裡需要強調的是，SVPWM在控制時已經在考慮電機的狀態了，比如電機的轉子運動到了某個位置，這時需要一個落在扇區1方向的電壓來拖動轉子的運動，那我就在（100）和（110）之間切換，來合成我們想要的電壓唄。相較於SPWM的簡單粗暴，SVPWM就考慮的細緻入微了。

當然SVPWM的好處也是不言而喻的，在所需電壓轉動，扇區切換的途中（比如電壓從扇區1旋轉達到了扇區2），我們只需要把之前的（100）換成（010），而（110）完全不用動，這樣就避免的SPWM為達目的，不擇手段段，在那瘋狂瞎變換MOS開斷的瘋狂行徑，能大大減少MOS開斷的損耗。

這裡提一句，為什麼電機控制用的是中心對稱PWM而不是邊緣觸發，因為按著SVPWM的思路走，每次狀態變換隻需要改變一個MOS管的開關狀態，見下圖：

2. 矢量控制（Space Vector）

不多bb：

什麼Park，Clark變換我就不多說了，之所以我們費盡心思在這搞什麼矢量控制，坐標變換，把好好的三相變成旋轉的兩相X,Y坐標系裡面去，是因為變過去了以後，你會發現 Ia, Ib 的幅值固定了，變數被分離到了旋轉角θ裡面去了。電流的期望值固定了，就可以用PID來控制啦！！！ 對，折騰了這麼久，我們就是想用PID，這就是電機控制的核心，現代控制雖然好，工業界只愛PID ：）

囉嗦一句，clark還是Park變換裡面有個2/3還是2/3 的係數變換，是在做相電壓與線電壓的變化，首先你要知道PMSM在控制時三相是一直在導通的，而不像BLDC只有兩相同時導通。2/3具體推導見下圖：

Reference：

1. SVPWM是我們通常說的矢量控制麼？

2. read01.com/KA66o6.html#

3. ti.com/lit/an/spra588/s

4. nxp.com/docs/en/support


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