在相同工况条件下，比较两种控制策略各自的控制性能。
一、永磁同步电机矢量控制（FOC）
1.1永磁同步电机矢量控制策略
本文主要介绍前两种控制，后面的后期再单独介绍。
小结：
1.2工作原理
矢量控制也称为磁场定向控制。
由于在永磁同步电机输入交流电时会在电机内部产生电磁转矩和耦合磁场，这会影响电机的运行并给永磁同步电机的控制带来新的问题。
而矢量控制技术能够利用两次坐标变换将控制简单化。
矢量控制要经过 Clark 变化和 Park 变化，先通过 Clark 变换将电机被控量从三相静止坐标系转换到两相静止坐标系，然后通过 Park 变换将电机被控量从两相静止坐标系转换到两相旋转坐标系。
通过上述步骤，可以把复杂的交流电机控制转换为简单的直流电机控制。
图4 永磁同步电机矢量控制系统框图（id=0）
MTPA 控制是在矢量控制基础上发展的一种控制技术，由于IPMSM 具备凸极特性，所以被广泛应用在IPMSM 控制中，在输出相同大小电磁转矩的同时，可以更有效地提高电流的利用率，在近年来已成为研究的热点。
MTPA 的实现方式主要有：解析公式法、查表法、高频信号注入法等。
解析公式法是通过以电机的电磁转矩方程作为限制条件，对电机的定子电流建立拉格朗日函数，然后求偏导后再使之等于零，如此即可求解出d、q 轴上定子电流与定子电流矢量角的表达式。
在电机参数确定后，即可通过公式进行运算确定MTPA 矢量角。
图5 永磁同步电机矢量控制系统框图（MTPA）
MTPA 控制是在定子电流最小的情况下使得输出的电磁转矩最大化的一种控制方式，当电机的转速在基速以下，工作在恒转矩运行区时，电机的消耗主要为铜耗，选用 MTPA 控制，不仅能够使定子电流最小，最大程度地降低铜耗，而且减小了逆变器的负担，降低了功率器件的损耗。
对比SPMSM 和IPMSM，两者存在结构上的差异，前者不存在磁阻转矩，所以id=0 控制即为其最大转矩电流比控制，并且在 SPMSM 调速系统中得到了广泛的应用。
永磁同步电机矢量控制主要包括速度环、电流环、坐标变换、电压补偿和空间电压矢量脉宽调制（SVM）模块。
图6 基于SVM的永磁同步电机矢量控制系统仿真模型
往期的文章中关于异步电机矢量控制的文章中，速度环、电流环和坐标变换都有详细介绍，同样也适用于永磁同步电机。
接下来只介绍一下前馈解耦和SVM。
（1）前馈解耦
6个有效空间电压矢量，在一个输出基波电压周期内各自依次连续作用1/6周期，逆变器运行于这种状态时会得到一个正六边形的旋转磁场。
六个有效电压矢量各自连续作用1/6T，显然不能得到一个圆形的旋转磁场。
所以这种六拍阶梯波逆变器的性能较差。
图（2-1）正六边形的旋转磁场
电机转动形成圆形的旋转磁场。
如何使逆变器输出的正六边形的旋转磁场变成一个圆形旋转磁场？
图（2-2）圆形的旋转磁场
SVPWM使逆变器输出的电压矢量进行切换以获得准圆形旋转磁场。
SVPWM的实质就是用逆变器可输出的电压矢量与作用时间的线性组合去逼近所期望的空间电压矢量，具体就是对逆变器zhonggong率器件的开通和关断状态进行正确的控制。
从上节的分析可知，哪几个电压空间矢量和其作用的时间是SVPWM的两个根本的问题。
要实现SVPWM，仿真搭建时需要注意和解决的几个问题。
（1）电压空间矢量所在扇区的判断；
（2）基本矢量作用时间的计算；
（3）基本矢量的作用顺序及扇区切换点时间确定；
（4）PWM波生成。
只要解决以上4个问题，就能实现SVPWM，具体实现过程可以回顾往期文章。
从矢量合成的原理可知，矢量圆中的任意非零矢量，无论作用先后，都可以利用与它相邻的两个基础矢量合成而来。
常见的SVPWM的调制方式分为七段式和五段式两种，两种方式零矢量的插入方式不同。
由于七段式调整方式，谐波含量更小，实际应用较多。
图（2-3） 七段式发波
为了说明上述发波方式的原理，我们做一张矢量合成的原理图。
图中整个矢量空间被六个基础矢量等分成六个扇区，假设每个扇区内的Uref是我们想要合成的矢量。
图（2-4） 参考电压矢量合成