FOC算法中的Clark、Park变换及仿真

发表于 2020-5-9 11:33

本帖最后由 RunningX 于 2020-5-9 11:40 编辑

在FOC电机控制中，相电流是正弦波，处于一直变化的状态，不利于电流的控制，所以需要通过一些变换（即Clark、Park变换），使得控制量恒定。可以用仿真画出这三个相电流A,B,C，如下图：
三相电流.PNG

利用Clark变换公式，将三个变量（A，B，C三相电流）转化为两个变量（Alpha，Beta）。Alpha = A；Beta = (2B+A)/(sqrt(3));
转换后Alpha,Beta的图形如下：
Clark变换后.PNG

虽然变量少了，但Alpha,Beta仍然是正弦波，处于一直变化的状态。所以就需要用到Park变换了，
ParkD = cos（Theta）* Alpha + sin(Theta) * Beta; ParkQ = -sin(Theta) * Alpha + cos(Theta) * Beta;
可得到ParkD，ParkQ的波形如下：
Park变换后.PNG

可以看到现在ParkD，ParkQ都是大小恒定的量了。
这个时候就很方便进行电流的控制了。一般情况下在这里就会进行PID控制了

下面是RePark变换。假设给定的ParkD，ParkQ也是上面那个图的大小；那么经过ReParK变换，
Alpha = cos(Theta) * ParkD - sin(Theta) * ParkQ; Beta = sin(Theta) * ParkD + cos(Theta) * ParkQ;
可以得到Alpha，Beta波形如下：
RePark变换后.PNG

有了Alpha跟Beta后，一般就利用这两个值进行SVPWM的生成了，过程比较复杂，还在学习中，这里就不多做描述。

当然我们还可试试ReClark变换（据我了解，这个变换一般不直接使用，这里仅做演示用）
A = Alpha；B = -Alpha/2 + Beta * （sqrt（3））/2；C = -Alpha/2 - Beta * （sqrt(3)）/2;
可以得到A，B，C三相的电流如下：
ReClark变换后.PNG