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科学深处是哲学，对于初学者的专研者而言，电机控制问题可以钻到宇宙深处，痛苦不能自拔。

永磁同步电机的本质是利用磁场（定子导电线圈产生磁场 转子永磁体产生磁场）产生电磁力（转矩）。磁场的电磁力的大小与磁感应强度、导体内的电流、导体的长度以及电流与磁场方向间的夹角都有关系，在均匀磁场中，他们之间的关系可用公式F=BILsinθ表示。这个大家在高中物理已经很熟悉了。

当定子磁场和转子磁场重合，即θ=0°，电机转矩为0。

当定子磁场和转子磁场正交，即θ=90°，电机转矩最大。

电机控制的目的是产生转矩，并最大程度提高转矩，以改善电机性能。因此，如何保证电机定子磁场和转子磁场时刻相交，是电机控制的核心。

既然要控制两个磁场的角度，那么首先要做的就是知道磁场的位置，即所谓的转子位置—参考基准。（这里面涉及到电机控制中非常重要的角度自学习，后面会有详细的介绍）

转子位置确定后，接下来就是就是控制定子磁场位置与转子磁场位置成90°。定子磁场是通过控制三相交流电来实现（电生磁），那么电机控制实际上就是对电流的控制。

如下图所示，灰色是电机基准磁场位置，粉红色为定子磁场位置，两者之间的角度并不是90°，因此此刻能产生一定转矩，但不是最大。

根据正交分解的原理，有效扭矩就是粉红色磁场在垂直与基准磁场90°的分量所产生。这里虽然简单，但非常关键，电机控制学中Clarke和Park变换隆重登场。将转子磁场方向定义为D轴（直轴），垂直与D轴90°的方向定义为Q轴（交轴）。也就是说任何时刻的定子磁场都可以分解为D轴磁场和Q轴磁场，其中D轴磁场不产生转矩，只有Q轴磁场产生转矩。电机定向控制中的这种数学处理方式，也就是Clarke和Park变换。