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[[File:矢量控制1.jpg|350px|缩略图|右|<big>矢量控制</big>[http://www1.shejis.com/uploadfile/zk/uploadfile/200812/20081208015135611.jpg 原图链接][http://zk.shejis.com/zklw/200812/article_7708.html 来自 中国设计师网 的图片]]]

'''矢量控制'''（vector control）也称为[[磁场]]导向控制（field-oriented control，简称FOC），是一种利用[[变频器]]（VFD）控制三相交流电机的技术，利用调整变频器的输出[[频率]]、输出[[电压]]的大小及角度，来控制[[电机]]的输出。其特性是可以分别控制电机的磁场及转矩，类似他激式[[直流电机]]的特性。由于处理时会将三相输出[[电流]]及[[电压]]以矢量来表示，因此称为矢量控制。

==简介 ==

矢量控制可以适用在交流[[感应电机]]及直流无刷电机，早期开发的目的为了高性能的电机应用，可以在整个频率范围内运转、[[电机]]零速时可以输出额定转矩、且可以快速的加减速。不过相较于直流电机，矢量控制可配合交流电机使用，[[电机]]体积小，成本及能耗都较低，因此开始受到产业界的关注。矢量控制除了用在高性能的电机应用场合外，也已用在一些[[家电]]的应用中。

由于[[异步电机]]的动态[[数学模型]]是一个高阶、非线性、强耦合的[[多变量系统]]。上世纪60年代末由达姆斯塔特工业大学（TU Darmstadt）的K.Hasse提出。在70年代初由西门子工程师F.Blaschke在不伦瑞克工业大学(TU Braunschweig)发表的博士论文中提出[[三相电机]]磁场定向控制方法，通过异步电机矢量控制理论<ref>[http://www.doc88.com/p-8435599392119.html 异步电机矢量控制研究]，道客巴巴，2014-06-27</ref>来解决[[交流电机]]转矩控制问题。[[矢量控制]]实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的[[励磁电流]]和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。


==特点==

•	需要量测（或是估测）电机的速度或位置，若估测电机的[[速度]]，需要电机[[电阻]]及电感等参数，若可能要配合多种不同的电机使用，需要自动调适（autotuning）程序来量测电机参数。

•	借由调整控制的目标值，[[转矩]]及磁通可以快速变化，一般可以在5-10毫秒内完成。

•	若使用PI控制，步阶响应会有[[过冲]]。

•	功率晶体的切换频率（载波）一般为[[定值]]。

•	转矩的[[精确度]]和控制系统中使用的电机参数有关，因此若因为电机温度变化，造成转子电阻阻值提高．会造成误差的变大。

•	对处理器效能的要求较高，至少每一毫秒需执行一次电机控制的[[算法]]。

==技术简介==

利用矢量控制，可以用类似控制他激直流电机的方式控制交流感应电机及[[同步电机]]。在他激直流电机中，磁场电流及[[电枢电流]]可独立控制，在矢量控制，控制磁场及电枢的电流互相垂直，理论上不会互相影响，因此当控制转矩时，不会影响产生磁场的[[磁链]]，因此可以有快速的转矩响应。

矢量控制会依照程式中计算的电流矢量，产生三相PWM的电压提供给电机，目的是要控制电机的三相电流。其中会将电流及电压等[[物理量]]在二个系统之间转换，一个是随速度及时间改变的三相系统，另一个则是二轴非线变的[[旋转]][[坐标系统]]。

==方式==

采用矢量控制方式的[[通用变频器]]不仅可在调速范围上与[[直流电动机]]相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢量控制方式所依据的是准确的被控异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的参数，有的通用变频器需要使用[[速度传感器]]和[[编码器]]。鉴于电机参数有可能发生变化，会影响变频器对电机的控制性能，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制<ref>[https://www.diangon.com/m13351.html 通用变频器矢量控制的基本原理]，电工学习网，2013-7-16</ref>。

==视频==
===<center> 矢量控制   相关视频</center>===
<center>变频器原理与 10-矢量控制-运行控制及保护  </center>
<center>{{#iDisplay:z0127uiqbw3|560|390|qq}}</center>
<center>马自达“GVC加速度矢量控制系统”  </center>
<center>{{#iDisplay:r0713ppp730|560|390|qq}}</center>

==参考文献==

[[Category:330 物理學總論]]