永磁交流電機矢量控制是建立在坐標變換基礎上的，電流環(huán)中檢測到的三相電流進行Clark變換和Park變換并反饋到系統(tǒng)，進而計算出控制量。Clark變換就是由三相坐標變換到兩相靜止坐標。

經坐標變換后，PMSM的轉矩控制與直流電機的特性相似，因此通過坐標變換可實現(xiàn)PMSM的矢量控制。

圖2為矢量控制系統(tǒng)結構圖。其控制過程為：(1)根據(jù)轉速實時誤差，并依據(jù)轉速與轉矩的關系，通過PI控制器計算定子電流參考輸入i*q。（2)檢測定子線圈的實時相電流ia、ib,然后以此采用Clark變換和Park變換將ia、ib轉換到旋轉坐標系中。

比較實時ia、ib電流信號與參考輸入電流i*q、id,得到相電流實時偏差，從而計算電流環(huán)控制量。東莞電機廠將電流環(huán)控制量進行Park逆變換，輸出到IPM逆變器，從而得到控制定子三相對稱繞組的實際電流。速度環(huán)產生了定子電流的參考值，電流環(huán)輸出實際控制信號，從而構成了一個完整的速度電流FOC雙閉環(huán)系統(tǒng)。

二、數(shù)字驅動器硬件設計

數(shù)字伺服驅動器硬件主要包括功率模塊和控制模塊兩大部分，其中功率模塊包括電源模塊，IPM模塊，光耦隔離電路模塊等；控制模塊主要包括DSC主模塊，USB模塊，存儲器模塊，LCD模塊等。

1.硬件總體結構

數(shù)字驅動器基本結構如圖3所示，驅動器采用DSC+IPM結構；DSC負責通信、I/O接口、FOC算法、存儲器管理等功能；IPM的基本結構為IGBT單元組成的三相橋臂，共有6個主回路端，16個控制端，可以提供可靠穩(wěn)定的交流電壓用以驅動環(huán)球電機。

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