基于dsp的svpwm实现方法的研究

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1、哈尔滨工业大学2006届本科优秀毕业设计（论文）选集基于DSP的SVPWM实现方法的研究电气工程及自动化学院：汪之文指导教师：赵克摘要：本文在深入研究SVPWM调制方法的原理和本质以及具体SVPWM的实现方法的基础上，对SVPWM的两种具体实现方法（七段式和五段式）以及SPWM进行了仿真研究，并在基于DSP的电机控制平台上采用VVVF方案实现了感应电机的SVPWM控制，得到了大量的仿真和实验数据。通过对几种调制方法性能的多角度对比分析，得出了一种性能较好的调制方法。关键词：感应电机；SVPWM；七段式；五段式Abstract：Thispaperdee

2、plyinvestigatetheprincipleandessenceofSVPWManditsrealizingmethod.Takingalltheseasbasis,thepaperthenresearchesSPWMandtwokindsofspecifiedSVPWM(seven-segmentandfive-segmentSVPWM)bysimulationafterwhichVVVFcontrolofinductionmotorisrealizedbyapplyingSVPWMmodulationmethodonthemotorcon

3、trolsystembasedonDSP.Abundantsimulationandexperimentaldataandwaveformsareobtained.Arelativelygoodmodulationmethodisderivedaftercomprehensivecomparisonandanalyzeofeachmodulationmethod.Keywords：inductionmotorSVPWMseven-segmentfive-segment1引言脉宽调制（PulseWidthModulation，PWM）技术是电机控制领域

4、中常采用的技术，它可以有效地降低逆变器输出电压的低次谐波。而其中的电压空间矢量脉宽调制（SpaceVectorPulseWidthModulation，SVPWM）技术作为一种性能较为良好的调制方法，具体的实现方法较多，各种具体调制方式的效果也不尽相同。本课题的任务就是基于SVPWM的基本原理，探讨多种具体调制方法，并对其调制性能进行对比分析，从而为变频调速系统寻求一种较为优秀的调制方法。衡量各种调制方法的性能有多种指标，本文重点从电压利用率、电压谐波以及开关损耗的角度进行比较。2SVPWM调制原理的研究2.1SVPWM调制的基本原理与SPWM相比，

5、SVPWM不是从三相逆变器输出相电压为正弦的角度产生调制信号，而是将逆变器和电机作为一个整体来考虑，从保证电机旋转磁场保持为圆形的角度产生控制信号。这种调制方法引入了电压空间矢量的概念[1]。电机的三相绕组中通以三相对称电压，，之后会在三相绕组的轴线上形成三个相电压空间矢量，，。它们方向不变，大小随时间按照正弦规律变化，其合成电压空间矢量是一个以电源角频率旋转而幅值保持不变的空间矢量。根据合成电压空间矢量大小正比于磁链矢量而相位超前于磁链矢量90°的规律，我们可以通过控制合成电压空间矢量的圆度来控制旋转磁场的圆度。三相逆变器的6个开关管共有8种开关状

6、态，即8种通电状态。8种通电状态共形成8个合成电压空间矢量，称之为基本电压空间矢量。其中6个为非零矢量，幅值为，相位依次相差60°；两个为零矢量，幅值为零。如图2-1所示。图中括号内为对应的开关状态（“1”表示该相上面的开关管导通下面的开关管关断；“0”的意义相反）。6个基本电压空间矢量将平面分成的六部分称为扇区并编号为0、1、2、3、4、5。显然如果逆变器的状态按图示开关状态逆时针变换，则形成的电压空间矢量的轨迹为正六边形。为了得到一个边数足够多的正多边形以用此去逼近电压圆，采用基本电压空间矢量的线性时间组合来得到新的非零矢量，如图2-2。248-

7、-哈尔滨工业大学2006届本科优秀毕业设计（论文）选集图2-1基本电压空间矢量以及形成的电压矢量轨迹图2-2空间矢量的线性时间组合()为合成参考电压，利用和分别作用、时间来实现，此时相关矢量满足：(2-1)由此可以解得(2-2)(2-3)若在两相坐标系下则时间计算式为(2-4)此外为使保持恒定，可插入零矢量作用时间，它的插入不会影响，且一般可以使和分别作用一段时间和。这是SVPWM调制的关键。2.2SVPWM调制的实现方法可以看到，要合成参考电压矢量并不一定要选择相邻矢量来作用。而且根据平均值等效原理，零矢量的分割和作用顺序的安排以及两个非零矢量作用

8、的先后顺序都不会影响。因此我们可以对零矢量作不同的分割和安排，并对各扇区非零矢量作用顺序作一定安排来得到许多