一种无扇区判断SVPWM算法及其仿真研究

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1、第30卷第10期华宅发V01．30No．102008年10月HuadianTechnology0et．2008·技术开发·一种无扇区判断SVPWM算法及其仿真研究AnovelalgorithmofSVPWMwithoutsectorsdecidinganditssimulationstudy苏杭，陈东华，孙仲兵，周仪，庞健SUHang，CHENDong—hua，SUNZhong—bing，ZHOUYi，PANGJian(江南大学通信与控制工程学院，江苏无锡214122)(SchoolofCommunicationandControl

2、Engineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)摘要：通过对SVPWM本质的分析，提出了一种新颖的SVPWM算法。该算法省去了复杂的坐标变换和扇区判断，直接通过计算得到矢量作用时间，与传统SVPWM算法相比，计算量明显减少，有利于数字编程的实现。推导了新型算法的计算公式并在Matlab／Simulink仿真环境中进行了仿真研究。仿真的结果证明了新算法的正确性和有效性。关键词：SVPWM；Matlab／Simulink；仿真中图分类号：TM301．2文献标志码：A文章编号：1674—19

3、51【2008)10—0027—04Abstract：AnovelalgorithmofSVPWMwasproposedaccordingtotheanalysisofSVPWMessence．Thealgorithmobtainsthevectoractiontimebycalculationdirectlywithoutcomplexcoordinationtransformationandsectorsdeei—ding．ComparedwithtraditionalSVPgMalgorithm，thenewalgorithm

4、canFedLlcecalculatingamountobviously，andthisisusefulfordigitalprogramming．Thecalculatingformulasofnewalgorithmwerederived，andthesimulationstudywasaccomplishedundertheMatlab／Sinmlinkenvironment．Theresultofsimulationprovesthatthenewalgo—rithmiscorrectandective．Keywords：s

5、pacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)；Matlab／Simulink；simulation用率较高的脉宽调制波。0引言近年来，空间矢量脉宽调制(SVPWM)在电机控制系统中得到越来越广泛的应用，它不仅使电机脉动降低、电流波形畸形减小，而且与常规的SPWM技术相比，直流电压利用率有很大的提高，更易于数字化实现。但是，SVPWM调制方法运算量较大，需要高速处理器。本文通过对SVPWM的本质分析，提出了一种新型SVPWM算法并在Matlab／Simulink仿真环境中图1三相全桥逆变器进行了仿真研究。

6、图中的S～S是6个功率开关管，假设a，b，c1空间矢量(SVPWM)传统算法分别代表3个桥臂的开关状态。当上桥臂开关管为“开”状态，即“1”状态时，下桥臂开关管状态为图1是一个典型的电压型SVPWM逆变器。利“关”，即为“0”状态。其中000和111开关模式使用功率管的开关组合和开关顺序，以合成电压空间逆变器输出电压为零，故称这2种开关模式为零状矢量圆为目标，就可以产生谐波较少且直流电压利态；其余6种开关模式逆变器输出不为零，故称其为收稿日期：2008—08—02有效矢量。·28·擎电我第3O卷根据非零矢量所在位置，将空间划分为6个

7、扇区，如图2所示。U32／＼＼＼／图3三相坐标系的合成方式解，所以以两相坐标系代替三相坐标系，建立如图4图2基本空间矢量在空间的分布所示的新型两相120。坐标系。若参考电压矢量位于图2中的扇区I，则需要基本电压矢量U。，U，U，U共同作用，合成公式为』TpwMUe一。++z+t7U7，(1)【PWMto+t】+t2+t7式中：U耐为参考电压矢量；t。，t，t。，t分别对应，U，U，U7的作用时间；Tw为载波周期。空间矢量脉宽调制就是利用～的不同组合，组成幅值相同、相位不同的参考电压矢量从而使矢量轨迹尽可能逼进基准圆。由式(1)分析可

8、知，电压空问矢量传统算法基图4三相坐标系到两相的变换本流程为：在常规三相坐标系的3条轴线中，任意选择两(1)判断参考电压矢量所在扇区；相作为新坐标系的轴线，第3相根据几何关系投影(2)计算相邻参考电压矢量的作用时间；到新坐标轴。新坐标