两种基于DSP的SVPWM波形实现方法-论文.pdf

《两种基于DSP的SVPWM波形实现方法-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第3期湖北工程学院学报V0L．34N0．32014年5月JOURNALOFHUBEIENGINEERINGMAY2O14两种基于DSP的SVPWM波形实现方法李瑾，吕树清，陈显彪(1．南昌32程学院机械与电气32程学院，江西南昌330099；2．南昌工程学院继续教育学院，江西南昌330029)摘要：空间矢量脉宽调制(SpaceVectorPulseWidthModulation，SVPWM)是控制交流异步电动机的一种常用控制方式。与脉宽调制(PulseWidthModulation，PWM)技术相比，SVPWM技术用于交流调速系统不仅能提高电压利用率，而且具有转

2、矩脉动小、噪声低等优点。本文在分析SVPwM基本原理的基础上，对基于TMS32OLF24O7A型DSP(DigitalSignalProcessor)产生SVPWM波形的硬件和软件实现方法进行比较，并用Matlab／Simulink软件对SVPWM调制波形进行了仿真实验，仿真结果验证了本文所提算法的正确性和有效性。关键词：空间矢量；脉宽调制；DSP；交流调速中圈分类号：TM343文献标志码：A文章编号：2095—4824(2014)O3—0016一o5随着电力电子技术和计算机控制技术的飞速TM$320LF2407A型DSP内置的硬件PWM状发展，正弦脉宽调制已经广泛应用

3、在交流调速系态机和用软件编程两种方法产生SVPWM波形，统中。经典的正弦脉宽调制(SinusoidalPulse比较和分析了各自特点，并运用Matlab／SimulinkWidthModulation，SPWM)控制着眼于使电压变软件对SVPWM调制波形进行了仿真，仿真结果频器的输出电压尽可能逼近正弦波，但并未考虑验证了本文所提算法的正确性和有效性。输出电流的波形，因而容易产生高次谐波分量，引1SVPWM控制原理起电动机发热，转矩脉动甚至可能导致系统振荡。而空间电压矢量脉冲宽度调制(SpaceVector1．1基本电压空间矢量PulseWidthModulation，S

4、VPWM)方法将三相根据逆变器各桥臂开关状态的不同，可得到变流器的理想输出电压在复平面上合成为空间电8个基本电压矢量，包括6个非零电压矢量和2个压矢量，并通过组合不同的开关状态所形成的电零矢量。6个非零矢量构成了空间六边形的轴压空间矢量去逼近理想电压空间矢量，相对于传线，将空间分为6个扇区，且相邻矢量之间的夹角统的SPWM方法，其功率器件的开关次数可减少为6O。。2个零矢量位于坐标原点。这8个矢量1／3，直流电压利用率可提高15，具有转矩脉动被称为基本空间矢量，分别记作U。、U。、己，㈨、小、噪声低、谐波抑制效果好、易于数字化实现等Us。、U2。、。。、0n。。和0⋯，

5、其空间分布如图1优点。所示。鉴于一般微处理器运算能力有限，本文采用1．2磁链轨迹的控制德州仪器(TI)公司专为电机控制而推出的数字信当逆变器单独输出基本电压空间矢量U。时，号处理器TMS32OLF24O7A型芯片，在分析电动机的定子磁链矢量的矢端从A到B沿平SVPWM基本原理的基础上，分别提出了用行己，。方向移动，如图2所示。当移动到B点时，收稿日期：2014—04—02基金项目：江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ一13768)作者简介：李瑾(1974一)，女，湖北武汉人，南昌工程学院机电学院副教授，工学硕士。吕树清(1957一)，男，江西南昌人，南昌工程学院继续教育

6、学院教授。16—两种基于DSP的SVPWM波形的实现方法如果改变基本电压空间矢量沿U。。方向输出，则变。这样，在每一个TwM内，改变相邻基本空间定子磁链矢量的矢端也相应改为从B到C的矢量的作用时间，并保证的幅值都相等，当移动。当全部六个非零基本电压空间矢量分别依TwM足够小时，就可以得到近似圆形的定子磁链次单独输出后，定子磁链矢量的运动轨迹是一个矢量运动轨迹。正六边形(如图2)。显然，按照这样的供电方式2SVPWM波形的实现只能形成正六边形的旋转磁场，不是期望的圆形旋转磁场_2]。利用DSP产生SVPWM波形有两种模式：硬件切换模式和软件切换模式。硬件切换模式利用Ul：

7、~010一lpⅣ九ln、DSP内部的硬件PWM状态机来产生SVPWM／＼‘波形，而软件切换模式是使用软件编程的方法来，，，，，＼＼／、、、实现SVPWM波形。2／＼2．1硬件切换模式／，Q／71(1o5TMS320LF2407A型DSP有2个事件管理8们1：、、器EVA和EVB，每个EV模块都具有操作十分简化的对称空间矢量PWM波形产生的内置硬件：：：：，，，，，，，，，，i电路。利用这个硬件特点，通过对寄存器的正确设置来产生SVPWM波形，可以使控制程序得到极大的简化，从而大大减少产生SVPWM波形所图1基本电压空间矢量占用CPU的时间