STM32G4 Park及反Park变换（一）matlab建模

一、STM32G4 Park及反Park变换（一）matlab建模

1 Park及反Park变换

在STM32G4的电机控制应用中，Park变换和反Park变换是磁场定向控制（FOC）算法的关键环节。以下是对它们的简单介绍：

• Park变换
  • 定义与原理：Park变换是将两相静止坐标系（αβ）转换为两相旋转坐标系（dq）的数学运算。其本质是通过乘以一个旋转矩阵，将静止坐标系上的交流量转换为旋转坐标系上的直流量。公式为
    $$\{\begin{array}{l}d=\alpha \ast \cos \theta +\beta \ast \sin \theta \\ q=-\alpha \ast \sin \theta +\beta \ast \cos \theta \end{array}$$
    其中$\theta$为电机的电角度。
  • 作用：通过Park变换，可将定子电流中的励磁分量和转矩分量解耦，便于分别对其进行控制，从而实现对电机的精确控制。
  • 在STM32G4中的实现：STM32G4的电机控制库中，通常有专门的函数来执行Park变换，如MCM_Park函数，该函数将Ialpha和Ibeta转换为Iq和Id，变换过程中会用到电机电角度Theta。
• 反Park变换
  • 定义与原理：反Park变换是Park变换的逆过程，即将两相旋转坐标系（dq）转换回两相静止坐标系（αβ）。其公式为$$\{\begin{array}{l}\alpha =d\ast \cos \theta -q\ast \sin \theta \\ \beta =d\ast \sin \theta +q\ast \cos \theta \end{array}$$
  • 作用：反Park变换的作用是将经过PI控制器调节后的Vq和Vd转换回静止坐标系下的Valpha和Vbeta，以便后续通过SVPWM等算法生成驱动电机的三相电压。
  • 在STM32G4中的实现：在STM32G4的电机控制库中，MCM_Rev_Park函数用于执行反Park变换，将Vq和Vd转换回Valpha和Vbeta，完成整个电流控制的闭环。

1.1 Park 变换原理

• 电流环闭环构建的下一步：使用Park变化把Iα，Iβ转化为Id和Iq
  

1.2 Park和反Park变换建模

1. 打开Simulink，在之前Clark变换的基础上增加Park和反Park变换模块
   

2. 根据Park变换公式，搭建Park变换模型
   

3. 根据AntiPark变换公式，搭建AntiPark变换模型；
   

4. 增加theta 角度生成模块；与Clark角度保持同步；
   

5. 将 ialpha，ibeta，id和 iq 配置成全局 Simulink signal，便于程序代码观测；（具体方法详见上一个文章）
   

6. 点击仿真，观察波形
   
   
   

附学习参考网址

1. STM32G4 FOC开发实战
2. 03、park、clarke变换案例_哔哩哔哩_bilibili

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