矢量控制(vector control)又称磁场导向控制(field-oriented control，简称FOC)，是一种利用变频器(VFD)通过调整变频器的输出频率、输出电压的大小和角度，控制三相交流电机的输出。 电机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流)产生扭矩的电流分量 (转矩电流)分别控制，同时控制两振幅和相位，即控制定子电流矢量，因此称为矢量控制。 矢量控制是解耦磁链和扭矩，有利于分别设计调节器，实现交流电机的高性能调速。 其实质是将交流电机等效为直流电机，独立控制速度和磁场的两个重量。 通过控制转子磁链，然后分解定子电流，获得转矩和磁场，通过坐标变换，实现正交或解耦控制。 具体而言，有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式坐标变换 通过数学坐标变换，可以降低数学模型的维数，减少参变量之间的耦合因子，简化系统数学模型。 三相静动势F守恒的分解，三相静态坐标系ABC定子电流分解为两相静态坐标系αβ分量 磁动势等于两个坐标系： 考虑到坐标变换前后总功不变，可以得到N3/N2=√2/√3,即 同样，三相定子电压UABC到Uαβ变换公式也是如此。 转变思想： 通过三相坐标进入互差120°三相交流电流形成的旋转磁动势与两相坐标下的相差为90°两相交流电流形成的旋转磁动势等效。 但可以发现转子磁通在αβ坐标系下仍然是一个时变重量，很难处理，需要进行下一个变化 如果直流电机电枢绕组以整体同步速度旋转，使其相互正交或垂直绕组分别通过直流电流，则产生的合成磁动态F与绕组相比是固定的，但从外部看，其合成磁动态也旋转，即Park思想的转变。 静止坐标系αβ下通入互差90°的交流电流iα，iβ，这将形成交流电流频率ω旋转磁场； 而在图中的dq在旋转坐标系下，id,iq而且是一组直流电流dq坐标系以频率为基础ω旋转形成的旋转磁场等同于转换前的旋转磁场。 因此，分量分解的结果是 写成正变矩阵形式 经过Clarke-Park变换，PMSM的矢量控制框图中的蓝色虚线框中的功能已实现 转子位置θrel(或角度)精确测量是控制的精髓，这方面的研究层出不穷。目前，霍尔传感器和增量光电编码器应用最广泛，还有位置检测算法，无传感器。 PMSM控制元件最多的是SVPWM三相逆变器包括三个开关管SA，SB，SC及其相应的个对管/SA,/SB,/SC，共有2^3=8中状态 如果规定三相负载的某一相和电源 极端开关状态为1状态，相反，与电源-极端开关状态为0状态，可能的8种组合是 其中有电压1~6.零电压0和7 逆变器的输出电压u(t)用空间电压矢量表示 将逆变器的8个输出状态放入空间平面，其中Us(000)与Us(111)重叠在原点，形成7个电压空间矢量，每两个工作电压空间矢量相距60°，6个非零矢量形成正六边形的顶点 在空间矢量的组合中可以找到任何想要的逆变器输出状态，从而使用空间矢量调制算法(SVPWM)用以调制αβ实现轴下电压PMSM定子电流和磁链控制。
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