磁场定向控制

把三相电流换到随转子旋转的坐标系里，分别控制产生磁通和产生力矩的电流。

磁场定向控制又叫矢量控制，由达姆施塔特工业大学的 K. Hasse 和西门子的 F. Blaschke 在 1968 年到 70 年代初提出，现在是永磁同步电机、无刷电机的主流驱动方法，机器人关节模组的驱动器普遍采用。电机的三相电流是交流量，直接调节很难。FOC 先用 Clarke 变换把三相换成两相静止坐标（α、β），再用 Park 变换按转子电角度旋转到随转子转动的 d-q 坐标：d 轴电流 i_d 产生与永磁体同向的磁通，q 轴电流 i_q 产生力矩，两者都变成直流量，各用一个 PI 控制器调节。对永磁电机通常令 i_d = 0，力矩约等于力矩常数 K_t 乘以 i_q。因此 FOC 需要实时知道转子角度，一般靠编码器，也可用无感观测器估算。与方波六步换相相比，它的力矩更平稳；与 V/f 标量控制相比，动态性能更好。

例子足式机器人常用的准直驱关节：上位机按 MIT 模式发来目标位置、速度、刚度、阻尼和前馈力矩，驱动器算出期望力矩 τ，除以 K_t 得到 i_q 指令并令 i_d = 0，然后在高频电流环里完成 Clarke/Park 变换、PI 调节、反变换和 PWM 输出三相电压。开源的 SimpleFOC 库实现的也是这套流程。

也叫

矢量控制、Vector control、磁场导向控制、场定向控制

相关

永磁同步电机、无刷直流电机、电机驱动器、MIT 模式、磁编码器、力矩常数（Kt）

来源

Wikipedia: Vector control (motor)
SimpleFOC docs: FOC theory