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FOC的PI (2025-08-06)
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- 文詳細介紹了PI控制器在馬達控制中的應用原理，包括如何透過調整PI控制係數使電流追蹤給定目標值，實現對d/q軸電壓的精確控制。文章也探討了調試FOC演算法和PID環節的方法，以及如何透過SVPWM實現馬達平穩運轉。
- PI控制器裡，輸入是電流差，被控制量是d/q軸電壓，透過適當的PI控制係數，使得可以在一定時間內將被控制量收斂到給定目標值上（存在一定允許的誤差範圍）。輸入和輸出之間不存在靜態數學關係，但是可以透過動態的傳遞函數使得輸出可控。
- PI內部是沒有物理量轉換過程的，它只是一個「有差就調」的原理，這也是為什麼需要回饋的原因。打個比方，你開窗通風，風大了就關小點，風小了就開大點，最終能得到你想要的風量，但你自已也並不清楚窗戶開度與風速的轉換式。
- vd和vq表示電壓是因為你在vd、vq給了數就能在馬達端得到對應的電壓，這是由PWM調變演算法和變頻器主電路決定的，跟你前面的PI調節器沒關係。 PI調節器只不過是不斷調節這個電壓，使得電流能追蹤而已。
- PI只是在不停的調變它的輸出，它只需要給出一個比例值就行，並不需要給出真實的我們到底需要多大的電壓，真實的電壓到底等於多少是由逆變器上加的母線電壓Udc（它決定了六個基準向量的大小，也決定了相電壓的峰值，即決定了最大不失真的電壓位邊界定後，PIvp
- 在這些控制中大部分PID環節和FOC演算法都是需要調試的，一般調試的原則是從內到外，調節步驟如下：
- 1.先從FOC演算法開始調試，採用SVPWM，先調試這個模組，人為地給兩個Ualpha Ubeta，確保電機能運行，確認svpwm沒問題然後人為vq，Vd給個值；
- 2. 確認上面之後開始調試採樣電流和編碼器的電角度輸出；
- 3.人為給定Id_ref=0和Iq_ref=xxx，透過即時取樣電流，調試電流環的PID，調節的目標是啟動響應速度夠快，平衡運轉波動夠小；透過DAC輸出即時的取樣電流來進行觀測電流環的PID，調節的目標是啟動反應速度夠快，平衡運轉波動夠小；透過DAC輸出即時的取樣電流來進行觀測來進行觀測；
- 4.人為給定速度，調試速度環PID，輸出Iq_refref，足夠的目標是根據分段需要調整的速度與PID，輸出Iq_ref，足夠調整的目標是根據需要在分段速度內調節的速度；
- 5.位置環的調節，輸出速度，調節目標，從一個位置快速的到達另一個位置來回跑，停止靜差足夠小，速度的增減足夠快即瞬時速度大且需要合理的根據位置路徑的長度規劃一個速度曲線；
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study/foc-topic/250806-001/index.txt · Last modified: 2025/08/06 08:18 by jethro
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