前言
永磁同步电机矢量控制可用于高性能伺服电机或电动汽车，可实现电机的精确电流扭矩控制，可提高弱磁条件下电机的转速范围，特别适用于电动汽车驱动电机的广泛转速范围。同时可以实现快速动态响应。但缺点是矢量控制涉及三相电流的转换和重构SVPWM调制输出在软件层面更为复杂，计算量大。同时，三相电流的采样需要高频率来发挥矢量控制的优势，因此需要高频率的电流控制。总之，矢量控制运算量大，需要使用主频较高的控制芯片。如果使用无感方案（即无角度传感器，使用观测器观测电机电角度）算法层面更为复杂。以下主要介绍有感方案的矢量控制。
算法核心
通过采样获得的三相电流Clarke变换和Park可获得同步旋转坐标系下电机的变换d-q轴电流，d轴为直轴（即与电机转子主磁通量方向重叠的轴）也是励磁轴。通过控制d轴电流，可以改变励磁磁场的大小，通常用于实现最大扭矩-电流比控制，也可以作为弱磁控制，实现额定转速以上的转速控制。q轴是交叉轴（垂直于电机转子主磁通量方向的轴），也是转矩轴。通过控制q轴电流，可以简单地理解电机输出转矩与q轴电流与d轴磁场成正比。但我们能控制的是三个逆变器开关管的通断(即只能控制线电压/相电压的大小)，不能直接控制三相电流，所以需要引入反馈控制来实现实际情况d-q计算轴电流，通过PID计算生成目标的控制器d-q然后进行轴电压SVPWM调制生成控制开关管PWM从而实现信号d-q轴电流控制。至于更外环的速度控制，在id=在0的控制策略下，通过PID控制器计算目标交轴电流的目标值(即iq_ref）。交直轴电流的目标值在不同的策略下获得不同。
电流采样
从以上介绍不难看出，矢量控制的核心或前提是三相电流的采样。在这一部分，软件和硬件设计需要注意。在硬件方面，采样电阻的选择需要考虑实际电机工作的电流范围。同样的后偏置放大电路的放大倍数应与单片机相同ADC此外，硬件上的滤波器也非常重要。对于电流采样，信号质量直接影响我们控制的质量，因此需要在硬件层面建立低通量滤波器。使用软件STM以32单片机开发矢量控制器为例，核心是确定ADC对于常用的三相下桥臂采样方案，需要在下桥导通的中间时间采样，并选择导通时间长的两相进行采样，以确保采样正确(因为ADC采样需要时间，采样窗口，如果导通时间太短，采样太晚，就会出现采样错误)。这在STM32单片机更容易实现，对于其高级定时器，可输出6路两两互补PWM控制开关管，定时器通道4可用于配置ADC实现采样时间的控制。
SVWPM空间矢量脉宽调制算法
算法的功能是实现我们的目标d-q轴向电压转换为6路PWM占空比。算法的步骤主要分为：
风扇区域判断：通过重建三相电流（直角坐标系下）alpha-beta判断目标电压矢量所在扇区
矢量作用时间计算：合成目标电压矢量，确定相邻电压矢量的作用时间，然后转换为三相逆变器（即PWM占空比）