另一方面，在开始讲述FOC之前，首先让我们弄清楚电机是如何工作的，电机的q轴、d轴是什么，FOC的存在意义是什么。
这里有我知道的报道。 作者twdwk说得很好。 我建议你去看。 在此，本文后面总结了几点必要的观点。
1、电机的本质、转矩的本质
上图为电机等效型号，目前转子与定子完全重合，无扭矩存在。
上图所示，将外侧定子磁场扭转一定角度后，根据磁铁与异性相吸引的原理，内部转子旋转。 此时存在转矩。 怎么测量转矩的大小？
所有电机的转矩大小与内外两个磁场的叉乘，即由两个磁场包围的平行四边形的面积成比例。 于是，两个磁场重叠时平行四边形的面积为0，此时转矩为0。 两个磁场达到90度时，平行四边形的面积最大，转矩也最大。
2、从两个磁场叉引出电机d轴和q轴的概念
把上面两个磁场相乘的平行四边形换成一个矩形，组合前后的面积不变。 此时，转矩的大小是与内磁场平行的磁场的大小(也称为d轴、direct、直轴)。 其大小等于内磁场外磁场的内磁场方向的分量)且与内磁场垂直的大小(也称为q轴、quadrature、交轴。 其大小等于内部磁场的垂直方向的分量)。
目前，电机转矩大小的控制是q轴和d轴大小的乘积的控制。 在PMSM中，内部磁场的大小由永磁体产生，是恒定的。 外磁场由线圈绕组产生，可以控制外磁场与内磁场所成的角和外磁场的大小。 例如，例1，假设内磁场为0度、大小为1，则电动机绕组能够控制为产生比内磁场的45度超前的外磁场，若大小为2，则总转矩的大小为1*2*sin(45 )。 例2、假设内部磁场为0度、大小为1，控制电机绕组产生比内部磁场90度超前的外部磁场，如果大小为2，则总转矩的大小为1*2*sin(90 )。 可见，内外两个磁场方向垂直时，外磁场产生相同大小的磁场，得到的转矩最大。 这意味着：
向d轴的上表面施加磁场只会影响转子的磁场，无法获得转矩。 因此，d轴控制转子磁通，q轴控制电机的转矩输出。 一般使用时，只需控制电机的转矩输出，即可将d轴直接设定为0。
3、反park变换
我们能控制的因素其实只有1、外磁场在d、q轴上的大小。 2、外磁场角度。
我们要做的其实只是用编码器测量转子的电角度，根据转子的电角度(内磁场的角度)用电机绕组产生大小为d、q轴的外磁场。
如上图所示，如果转子的电角度为1，则试图在1中产生d、q轴大小的外磁场。 如果转子的电角度为2，则必须在2上产生d、q轴大小的外磁场。 现在，让我们引入第一个变换。 是反park变换。 “为什么要转换？ ”。 这和公式的简化和变形金刚的变形一样，可以回到过去，但都是一样的东西，如果改变形状，你可能会知道问题是怎么变得这么简单)
单独推出角度1的情况，将其移动到原点，将x、y轴的名称变更为、。
根据空间矢量的关系，可以将q、d轴的大小分解为、轴：
d轴为0时：
上式的意思是，相互相差90度大小根据正弦规律变化的两个磁场，可以产生大小一定的旋转磁场。
(这里有一个gif地图不同。 ）
你知道分解为，轴的公式其实是svpwm算法的输入吗？ 详见SVPWM算法的原理和细节
是的，如何控制电机已经结束了，我来总结一下。 控制PMSM只需要四个步骤。 在第一步中，选择q、d轴的值(例如q=2、d=0)。 第二步，用编码器测量转子的电角度。 步骤3，用上式计算、的值。 步骤4，将、输入到SVPWM中。
到目前为止，我们在上面的四个步骤中旋转了电机，但还存在一些问题。 1、怎么知道电机是否按照我设定的q、d值旋转？ 设定2、q、d的值后只能控制转矩。 如何控制电机的速度和位置？ 所有这些问题都是上面的开环系统无法解决的，所以在这个时候引入闭环。
4、clark转换
首先测量电机的三相电流，根据SVPWM，电机的三相电流如下。
相互相差120度的3个分磁场，但只需要相差90度的2个磁场。 于是又用一个变换，把三个分磁场变换成两个分磁场：
表达式是向量分解：
变换有系数k。 一般取2/3。 如果有兴趣的话请去这里。 https://blog.csdn.net/daidi 1989/article/details/89926324
5、标记转换
并且，通过对、轴上的值进行逆park变换的逆过程、park变换，得到q、d轴的值。
6、现在我们实现了FOC的全过程。 框图如下。
1、测量q、d轴值：测量电机相电流(测量两相，通过Ia Ib I
c=0得到第三相），然后通过clark变换得到Iα和Iβ,然后通过park变换得到q、d轴的值。2、把测量到的d、q轴值与我们设定的做对比，如果大了要减小，小了要增大。（目标是让测量值与我们的设定值相同）
3、通过PID后的控制结果输出给SVPWM执行。
例如：1、设定q=2、d=0，通过测量得到q=1.5、d=0.5，这个时候就有误差了，于是把误差值输入PID，得到PID计算之后的消除误差的控制值，这个控制值还是q、d轴的值，再经过反park变换得到α,β，输出给SVPWM，这就完成了一个控制环路，这个控制环路的目的就是让测量到的q、d值等于他们的设定值，控制q、d值其实就是控制电流值，于是这个环路就叫电流环。
2、设定电机转速2000RPM，通过测量得到当前转速1000，于是要加快旋转。怎么加快旋转呢？我们只能控制q、d这两个值，当然是增大q轴的值，加大扭矩咯。于是改变q轴的设定值，之前是2，现在改为3。电机的速度快起来了，可是超过了2000，于是又要把q轴的设定值减小。这个环路就是速度环，即在电流环的外面加一层，速度环通过改变q、d设定值来改变速度。
3、当然还有位置环，计算位置误差，计算参考速度，然后输出给速度环。
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