永磁同步電機在汽車上的應用越來越廣泛，從動力驅(qū)動到轉(zhuǎn)向剎車的執(zhí)行機構(gòu)，都可以見到其蹤影。今天想談談永磁同步電機的控制。

做控制的人都知道，任何電機的控制，無非三種不同的控制目標：

1.位置控制：想讓電機轉(zhuǎn)多少度它就轉(zhuǎn)多少度

2.速度控制：想讓電機轉(zhuǎn)多快它就轉(zhuǎn)多快

3.力矩控制：想讓電機出多少力它就出多少力

但無論是哪種控制目標，無非是一個閉環(huán)還是兩個閉環(huán)還是三個閉環(huán)的區(qū)別，力矩控制作為最內(nèi)層的環(huán)，是必不可少的。今天就來講講什么是力矩控制？

要控制一個電機，首先對被控對象的了解是必須的。讓我們用下面這張圖來幫助理解永磁同步電機是怎樣運動起來的。定子三相上通過互差120度的交變電壓以后，在定子鐵芯上可以看到產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)的磁場（圖中代表磁場方向的紅綠顏色逆時針旋轉(zhuǎn)），在這個旋轉(zhuǎn)的磁場作用下，與轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生力的作用，帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。那么電流是如何產(chǎn)生的呢？我們可以把電機的每一個繞組想象成一個在磁場中旋轉(zhuǎn)的電阻+電感，如下面的等效電路：
假設(shè)電機開環(huán)運行，當給定電機定子三相一個互差120度的電壓建立起旋轉(zhuǎn)磁場以后，如果這個時候沒有負載，電機會飛速的轉(zhuǎn)動起來（空載），直到反電勢和給定電壓完全相等；此時定子繞組中的電流為仍然為0，可以將定子的旋轉(zhuǎn)磁場假想（虛擬/等效）成一個繞著電機軸心旋轉(zhuǎn)的磁鐵，假想出來的這塊磁鐵的南極與轉(zhuǎn)子磁鐵的北極軸線相重合。

說一千，道一萬，所謂的電機的力矩控制，就是通過一定的控制算法，去尋找一些開關(guān)管的組合（圖中黃色部分）來合成一個給電機定子的給定電壓（圖中的大紅色箭頭），這個電壓抵消掉反電勢后產(chǎn)生的電流所對應的力矩剛好與外部負載平衡。