基于空间矢量pwm技术的零矢量分配问题分析new

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1、第14卷第8期电机与控制学报Vol.14No.82010年8月ELECTRICMACHINESANDCONTROLAug．2010一种三相SPWM逆变器的建模和控制方法112董锋斌，皇金锋，钟彦儒(1．陕西理工学院电气工程系，陕西汉中723003;2．西安理工大学自动化学院，陕西西安710048)摘要:针对三相SPWM逆变器这个离散的、非线性的动态系统，引入开关周期平均算子将离散的系统变换为连续的系统，应用小信号扰动法将非线性的系统变换为线性的系统，建立了系统的小信号动态数学模型，推导出从调制器输

2、入到逆变器输出的传递函数。由于此系统属于多输入多输出的程序控制系统，且系统模型中含有二阶振荡环节，提出应用滞后－超前补偿对系统校正较为合理。并以TMS320F2812为控制器构建了闭环自动控制系统，验证了数学模型和控制策略的合理性，解决了这类本质非线性系统的线性控制问题。关键词:正弦脉宽调制;逆变器;建模;控制;滞后－超前补偿中图分类号:TM614文献标志码:A文章编号:1007－449X(2010)08－0087－06Amodelingandcontrollingapproachofthree-

3、phaseSPWMinverter112DONGFeng-bin，HUANGJin-feng，ZHONGYan-ru(1．DepartmentofElectricalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723003，China;2．CollegeofAutomationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract:Becauseofthedynam

4、icsystemcharacteristicsofthethree-phaseSPWMinverterbeingdiscreteandnonlinear，thecycleswitchaverageoperatorwasintroducedtotransformthediscretesystemintocon-tinuous，thesmallsignalperturbationmethodwasusedtotransformthenon-linearsystemintolinear，thesmall

5、signaldynamicmathematicalmodelswerebuiltup，andthetransferfunctionsfrommodulatoroutputtoinverterinputwerededuced．Forthesystembelongstomulti-inputandmulti-outputprogramcontrolsystemsandthemodelofthesystemcontainstwoorderoscillationcell，thelag-leadcompen

6、sationwasproposed．Theclosed-loopautomationsystemwasbuiltwiththecontrollerofTMS320F2812，andthera-tionalityofmodelsandcontrolstrategywasverified．Sotheproblemforthelinearcontroloftheessencenonlinearsystemwasresolved．Keywords:sinusoidalpulse-widthmodulati

7、on;inverter;modeling;controlling;lag-leadcompensation闭环控制系统分析和控制的出发点是建立能正确地0引言反映输入、输出之间基本关系的系统动态数学模型。要满足负载对逆变电源的静态指标和动态指标由于三相SPWM逆变器的电路本质是一个离散的、［1－7］要求，逆变器一般都设计成闭环反馈控制系统，而对高阶的、非线性的动态系统，较难应用线性理论收稿日期:2010－02－04基金项目:陕西省教育厅科学研究计划资助项目(09JK374)作者简介:董锋斌(1973

8、—)，男，硕士，副教授，研究方向为电力电子与电力传动;皇金锋(1978—)，男，硕士，讲师，研究方向为电力电子与电力传动;钟彦儒(1950—)，男，博士生导师，教授，研究方向为电力电子与电力传动。88电机与控制学报第14卷对其进行分析和设计，因此能合理地建立三相SP-ésabùéiAùWM逆变器的连续的、线性的动态数学模型，将有助êúêúsl－l=êsbcú，iph=êiBú，(1)于工程技术人员利用熟悉的线性理论知识对系统进êúêúëscaûëiCû行校正与综合。为了设计性能优越