随着电子和计算机技术的飞速发展,多旋翼无人机,以其垂直起降、自由悬停、机动能力强、能够适应复杂多变的工作环境等优点,得到了各个领域的广泛重视和关注。磁场定向控制(Field Oriented Control,FOC)又称矢量控制,是通过改变变频器的三相输出来控制电机的一种技术。本论文主要针对目前四旋翼无人机存在续航能力不足、电机控制效率低的问题进行研究,结合四旋翼无人机的特点,对大功率电机的磁场定向控制算法进行改进,并利用嵌入式系统对该算法进行实现。本文的改进为以下三个方面:1.在四旋翼的小电机控制上,采用了大功率电机的磁场定向控制方法,与目前常用的方波电调控制相比,电机转换效率提高了6%-8%。2.通过对磁场控制进行去弱磁的处理,提高了电机控制系统的响应速度。3.采用软件位置估算法替代传统硬件位置传感器,优化了算法复杂度,更易于电机控制的实现。论文从硬件和软件两个方面来实现四旋翼无人机电机控制。硬件方面使用单片机MB9BF564KPMC作为主控MCU,DRV8303DCA作为驱动器,设计了功率驱动电路、电流采集电路等模块电路。软件方面主要编写了电机转动程序、换相程序、低电压保护程序及过流保护程序等。最后通过对本文FOC电机驱动系统进行软、硬件测试分析,测试结果表明本系统能够更好的实现电机启动和换相,以及与常用方波电调相比,在同等的拉力和转速下使用FOC控制系统的四旋翼无人机功耗更低,续航时间更长、系统平稳、响应更加快,完全满足四旋翼无人机的动力设计要求。