本文档详细阐述了FOC（Field Oriented Control，磁场定向控制）电机驱动技术的理论基础，适用于学习和理解FOC电机控制技术。FOC是一种先进的无刷电机控制方法，它通过精确控制电机的磁场和转矩，实现了高效、高精度的电机运行。
文档介绍了直流无刷电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）的基本概念。两者都具有同步转矩和永磁体转子，但PMSM的反电动势为正弦波，BLDC则为梯形波。PMSM的电感更高，需要正弦定子电流以产生稳定转矩，而BLDC的定子电流呈梯形波形。
接着，文档详细讲解了FOC的核心——转子磁场定向控制。通过数学理论，FOC实现了三相电机磁链和转矩的解耦控制，将定子电流分解为直轴电流Ids和交轴电流Iqs。Ids负责产生磁场，与转子磁场相互作用，而Iqs则相当于直流电机的电枢电流，用于控制转矩。这种控制方式使得电机对负载变化的响应更精确快速，同时优化了效率，并支持位置控制。
为了实现FOC，文档详细介绍了坐标变换理论，包括Clarke变换、Park变换和反Park变换。这些变换将三相电流或电压转换到正交的d、q轴坐标系中，简化了电机方程，使得控制系统能实时跟踪转子磁场。Clarke变换将三相电流转换为两相α、β轴电流，Park变换进一步将α、β轴电流转换到与转子同步的d、q轴，反Park变换则用于将d、q轴电压转换回三相电压。
文档还涉及了SM-PMSM（表面贴式永磁同步电机）的电压和磁链方程，以及如何在d、q坐标系中表示这些方程。通过这些方程，可以计算出电机的磁链和转矩，从而实现精确的电机控制。
FOC电机控制技术结合了数学和物理原理，通过坐标变换实现了对电机性能的精细控制，尤其适用于需要高动态响应和高效率的场合。STM32作为微控制器平台，提供了实现FOC算法的硬件支持，是现代电机控制系统的理想选择。通过深入理解和应用这些理论，工程师能够设计出更加先进和高效的电机控制系统。
