FOC（Field-Oriented Control，又稱矢量控制）是一種用於控制三相交流電機，特別是三相直流無刷電機（BLDC）的高效控制方法。其核心原理是通過坐標變換，將三相靜止坐標系下的交流電機電流轉換到相對於轉子磁極軸線靜止的旋轉坐標繫上。在這個旋轉坐標系（dq軸系）中，定子電流被解耦為勵磁分量（id）和轉矩分量（iq），從而實現對電機電磁轉矩和磁鏈的精確控制。
具體來說，FOC通過以下步驟實現控制：
坐標變換：將三相靜止坐標系下的電機相電流轉換到旋轉坐標繫上。
控制矢量大小和方向：在旋轉坐標系中，通過控制電流的大小和方向來控制電機的電磁轉矩和磁鏈。
逆變換：將控制量反變換回三相坐標系，以實施控制。
觀測轉子角度：不斷觀測轉子的實時位置，以保持轉子磁鏈定向的準確性。
FOC的一個重要原則是按轉子磁場定向，即保持轉子磁鏈旋轉矢量與dq坐標系下的d軸重合，q軸正交。這樣，定子電流的勵磁分量和轉矩分量可以被獨立控制，從而實現類似於直流電機的控制效果。
在物理實現上，FOC需要準確的轉子位置信息來實現坐標變換和矢量控制。此外，FOC控制的其實是電機的電磁場方向，確保定子磁場向量與轉子磁場向量相互垂直，以實現最大轉矩輸出。
綜上所述，FOC是一種先進的電機控制技術，它通過坐標變換和精確的控制算法，實現了對交流電機的類似直流電機的控制效果，廣泛套用於高性能的電機驅動系統中。