中心议题：
- 磁场定向控制技术
- 无位置传感器控制技术
- 变速驱动设计的HVIC技术
- 三相混合式多细分步进电机驱动器设计
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高效节能是目前电子产品设计总的发展趋势，因此，电子产品对驱动马达的高效率和低功耗提出了更高的要求。在此要求之下，马达的控制系统设计以及驱动器设计在小型化、高效率、低噪声和更高的可靠性方面有了更进一步的发展。本文介绍马达控制技术（包括控制器和驱动器的设计技术）的最新进展，主要从磁场定向控制技术、无位置传感器控制技术、HVIC驱动设计技术及三相混合式多细分电机驱动器设计技术的角度进行分析。
磁场定向控制提升性能和功效
磁场定向控制（Field-Oriented Control, FOC）, 有时也称之为磁束矢量控制——是一种能够使永磁同步电机（或无刷伺服电机）在整个速率范围内获得最高性能的方法。其特点是通过坐标变换技术把交流电机的定子电流分解为转矩和励磁分量，从而实现象直流电机一样控制电机的输出转矩和磁通，使交流电动机的控制的动态指标和精度大大提高。
磁场定向控制的总体流程如图1所示：
图1 磁场定向控制的总体流程
从控制原理上讲，磁场定向控制方法的电流环运行是独立于电机旋转的。在FOC方法中存在两个实际的电流环，一个用于Q轴转矩，另一个用于D轴转矩。Q轴转矩电流环施以来自伺服控制器的用户目标转矩，D轴电流环则施以零输进指令，以便使不想要的直轴分量降至最低。
FOC的主要优势有以下几点：
- 可提供低速（低至0rpm）大力矩（小于0.5%的力矩波动）；
- 即使在高速时也保持高效率；
- 在电压限制范围内磁场弱化时可完全控制
- 力矩和电流响应时间小于0.2ms；
- 电流控制器带宽大于2000Hz。
由于磁场定向控制可为电机提供宽泛的可用速度范围，该方法已成为无刷直流电机的一种重要驱动和换相方法，同样也成为交流感应电机的控制方法之一。采用FOC方法的交流感应电机可以使电机运行效率进步到85%，相比之下，不采用磁场定向方法却只有60%左右。另外，采用FOC方法的无刷直流电机甚至可以达到更高的效率，即高达95%。
