空间矢量脉宽调制(SVPWM)的开环

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1、采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）的开环VVVF调速系统的综合实训一、实验目的1、理解电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制的基本原理。2、熟悉MCKV电机控制系统的CPU模块、IPM模块和机组各部分硬件模块，并确认工作正常。3、了解SVPWM变频器运行参数和特性。二、实验内容：1、熟悉CCS编程环境，并在CCS下编译、下载、运行DSP软件工程。2、观察并记录定子磁链周期和频率，并分析他们之间的关系。3、观测并记录启动时电机定子电流和电机速度波形与；三、实验预习要求1、阅读并掌握三相交流异步电机V

2、VVF调速系统工作原理。2、了解电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制的基本原理。3、阅读本次实验指导书和实验程序，写好实验预习报告。4、在MATLAB/Simulinlk环境中搭好仿真模型，结合本程序LEVEL1功能框图，完成电流速度双闭环系统交流异步电机矢量控制仿真。四、实验原理当用三相平衡的正弦电压向交流电动机供电时，电动机的定子磁链空间矢量幅值恒定，并以恒速旋转，磁链矢量的运动轨迹形成圆形的空间旋转矢量（磁链圆）。SVPWM就是着眼于使形成的磁链轨迹跟踪由理想三相平衡正弦波电压源供电时所形

3、成的基准磁链圆，使逆变电路能向交流电动机提供可变频电源，实现交流电动机的变频调速。现在以实验系统中用的电压源型逆变器为例说明SVPWM的工作原理。三相逆变器由直流电源和6个开关元件(MOSFET)组成。图1是电压源型逆变器的示意图。图1电压源型逆变器示意图对于每个桥臂而言，它的上下开关元件不能同时打开，否则会因短路而烧毁元器件。其中A、B、C代表3个桥臂的开关状态，当上桥臂开关元件为开而下桥臂开关元件为关时定义其状态为1,当下桥臂开关元件为开而上桥臂开关元件为关时定义其状态为0。这样A、B、C有0

4、00、001、010、011、100、101、110、111共8种状态。逆变器每种开关状态对应不同的电压矢量，根据相位角不同分别命名为U0（000）、U1（100）、U2（110）、U3（010）、U4（011）、U5（001）、U6（101）、U7（111）如图2所示。图2基本电压空间矢量其中U0（000）和U7（111）称为零矢量，位于坐标的原点，其他的称为非零矢量，它们幅值相等，相邻的矢量之间相隔60°。如果按照一定顺序选择这六个非零矢量的电压空间矢量进行输出，会形成正六边形的定子磁链，距离

5、要求的圆形磁链还有很大差距，只有选择更多的非零矢量才会使磁链更接近圆形。SVPWM的关键在于用8个基本电压空间矢量的不同时间组合来逼近所给定的参考空间电压矢量。在图3中对于给定的输出电压U，用它所在扇区的一对相邻基本电压和来等效。此外当逆变器单独输出零矢量时，电动机的定子磁链矢量是不动的。根据这个特点，可以在载波周期内插入零矢量，调整角频率，从而达到变频目的。图3电压空间的线性组合根据正弦定理可以得到：又有得到式中为载波周期；的幅值可以由曲线确定；和的幅值相同且恒为直流母线电压；可以由输出正弦电压

6、角频率和的乘积确定。因此，当已知两相邻的基本电压空间矢量和后，就可以根据上式确定、、。五、实验流程图图1-1-1给出了实验程序功能框图：图1-1-1实验一功能框图以下给出实验一中的控制参数及其调节范围EnableFlag：0、1启动控制位SpeedRef：－0.9~0.9速度给定值六、实验设备1、DSPCPU组合板：Techv-28335+MCKV-INF2+MCKV-INF32、DSP仿真器及usb线3、MCKVDSP电机控制器4、三相交流异步电机机组5、PC机及电源电缆七、实验步骤在做该实验之

7、前，请确保已经按照系统测试步骤和方法进行各步骤的运行，该实验具体调试操作步骤如下：1.将头文件“build.h”中的编译指令BUILDLEVEL设为“LEVEL1”，然后用“Project--Build”命令重新编译连接程序。在“build.h”文件中第29行：#defineBUILDLEVELLEVEL1-------修改此处。2.用“File--LoadProgram”菜单命令加载“ACI_2833X.out”文件到目标板，此时注意观察加载的文件“ACI_2833X.out”是否您刚才编译链接

8、生成的文件，看一下文件的生成时间就知道了，如果所有源文件都没有修改，此时“ACI_2833X.out”的生成时间不会变化；如果想证实源文件编译是否执行，可以在主程序中随便修改一点注释内容，那么编译的时候就肯定会生成新时间的输出文件。3.点击“Debug--RealtimeMode”选择实时模式，此时出现一个对话框，选择“是（Y）”，再点击“Debug--Run”或者点击左侧运行图标运行程序，此时程序在实时运行模式下运行。4.在“Watchwindow”窗口中左键点击“Build1”