磁悬浮自动门foc算法
磁悬浮自动门FOC算法技术解析
磁悬浮自动门采用无接触、零摩擦的直线驱动技术，其核心控制算法为磁场定向控制（Field-Oriented Control, FOC），也称矢量控制。
该算法通过实时解耦电机的磁通与转矩分量，实现对直线永磁同步电机（PMSM）的高精度、高动态响应控制，是保障门体平稳启停、精准定位与低噪运行的关键。
FOC算法在磁悬浮自动门中的工作原理
坐标变换
FOC首先将三相定子电流（a,b,c）通过克拉克变换（Clarke Transform） 转换为两相静止坐标系（α,β），再通过帕克变换（Park Transform） 转换为旋转坐标系（d,q），其中：
d轴：控制磁通（励磁电流）
q轴：控制转矩（输出力）
闭环PID调节
在d/q轴上分别设置电流环PID控制器，使实际电流跟踪设定值。电流环输出作为电压指令，经逆帕克变换与逆克拉克变换还原为三相PWM调制信号，驱动逆变器。
转子位置估算
由于磁悬浮门无机械编码器，系统采用无传感器观测器（如滑模观测器SMO或扩展卡尔曼滤波EKF）实时估算转子位置与速度，降低系统复杂度与成本。
磁悬浮电机力协同控制
FOC输出的q轴电流直接决定直线推力大小，系统同步调节电磁悬浮线圈的电流，实现推力-悬浮力解耦控制，确保门体在高速运行中保持稳定悬浮间隙（通常1–3mm）。
性能优势
指标 传统电机驱动 磁悬浮+FOC驱动
摩擦损耗 高（机械轴承） 零接触，无磨损
定位精度 ±5mm ±0.1mm
响应速度0.5s以上
