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FOC磁场定向控制原理与实战

共计 30 章节
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01
课程导入
FOC的定义 · 发展历程 · 应用领域（无人机
课程导入FOC
02
电机基础
直流电机 · 无刷直流电机（BLDC） · 永磁同步电机（PMSM）的结构
电机基础直流电机
03
坐标变换基础
Clarke变换（三相静止到两相静止… · Park变换（两相静止到两相旋转）的… · 物理意义与实现
坐标变换基础Clarke
04
FOC核心原理
磁场定向控制的基本思想 · d-q轴解耦控制 · 转矩与磁链的独立控制
FOC核心原理
05
电流环设计
电流采样（低端/高端采样） · 电流重构 · PI控制器参数整定
电流环设计电流采样
06
速度环与位置环
速度反馈（编码器/霍尔/无感观测） · 速度环PI设计 · 位置环P/PD控制
速度环位置环
07
SVPWM调制
空间矢量脉宽调制原理 · 扇区判断 · 矢量作用时间计算
SVPWM调制
08
无感FOC（无传感器）
反电动势观测器 · 滑模观测器（SMO） · 扩展卡尔曼滤波（EKF）
FOC无感
09
FOC启动策略
开环启动 · 预定位 · 强拉启动
FOC启动策略
10
参数辨识与自整定
定子电阻 · 电感 · 磁链的离线辨识方法
参数辨识自整定
11
硬件设计要点
MOSFET/IGBT驱动电路 · 电流采样电路（采样电阻/霍尔/磁通门… · 隔离与保护电路
硬件设计要点MOSFET/IGBT
12
软件架构与实时控制
FOC代码模块化设计（ADC中断 · PWM更新 · 控制循环）
软件架构实时控制
13
仿真实践
基于MATLAB/Simulink的… · 仿真参数设置 · 波形分析
仿真实践MATLAB/Simul…
14
实战项目一
基于STM32的FOC驱动板设计——… · 再到固件调试的完整流程
实战项目一STM32
15
实战项目二
无感FOC在无人机电调中的应用——硬… · 软件实现 · 飞行测试与调参
实战项目二FOC
16
实战项目三
FOC在机器人关节模组中的应用——高… · 力矩控制与柔顺控制
实战项目三FOC
17
实战项目四
FOC在电动汽车主驱中的应用——大功… · 弱磁控制 · 效率优化与热管理
实战项目四FOC
18
电流环调试实战
使用示波器/逻辑分析仪观察电流波形 · PI参数整定步骤 · 电流环带宽测试方法
电流环调试实战使用示波器
19
速度环调试实战
速度阶跃响应 · 抗负载扰动测试 · 速度环与电流环的配合调优
速度环调试实战速度阶跃响应
20
位置环调试实战
定位精度 · 重复定位精度 · 轨迹跟踪
位置环调试实战定位精度
21
常见问题与解决
电流采样噪声 · 零漂 · PWM死区影响
常见问题解决
22
FOC与直接转矩控制（DTC）对比
原理差异 · 性能比较 · 适用场景与选型建议
FOCDTC
23
弱磁控制与高速运行
弱磁原理 · 电流极限圆与电压极限圆 · 弱磁控制策略（查表法
弱磁控制高速运行
24
MTPA（最大转矩电流比）控制
MTPA原理 · 查表法 · 公式法
MTPA最大转矩电流比
25
FOC中的滤波器设计
低通滤波器 · 陷波滤波器 · 观测器中的滤波
FOC滤波器设计
26
故障诊断与保护
过流 · 过压 · 欠压
故障诊断保护
27
FOC性能测试与评估
效率测试 · 转矩脉动测量 · 动态响应指标
FOC性能测试
28
进阶主题
模型预测控制（MPC）在FOC中的应… · 自适应控制 · 智能控制（模糊/神经网络）与FOC结…
进阶主题MPC
29
工程化与量产
代码规范 · 版本管理 · 自动化测试
工程化量产
30
综合实战与总结
从零搭建一个完整的FOC系统（硬件+… · 综合运用所学知识 · 完成项目答辩与课程总结
综合实战FOC