空間矢量PWM的SIMULINK仿真

1、2D03年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期維晉資計(jì)I 105 -2D03年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期 105 -2D03年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期空間矢量PWM的SIMULINK仿真孫業(yè)樹(shù)，周新云，李正明f江蘇大學(xué) 電丸信息工程學(xué)院"江蘇 鎮(zhèn)江2L20L3)要協(xié)紹了空間電壓氏爲(wèi)膝寬調(diào)制(SVPWM )的原理且及計(jì)PWM鼻法井對(duì)SYPWM葬法用oatlab的siundink進(jìn)行了 宙曲第出了肪總結(jié)舉關(guān)ft詢電吒工程；空問(wèn)電壓攵盤脈寬調(diào)制fSYMH);仿比：S申圖分類嘩1 TM341【文齡標(biāo)識(shí)碼 B立章編彗 1003186 X(2003)02010502 105 -2D03年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期 105 -2

2、D03年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期空間矢雖脈寬調(diào)制技術(shù)在電機(jī)控制方面得到了廣 泛的應(yīng)用，它使電機(jī)轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)降低.電流波形畸變 減小，井艮易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化° SVPWM有梵它spwm無(wú) 法比擬的優(yōu)越性g Matlab的siomlink是很好的仿宜 軟件環(huán)境.它有良好的人機(jī)界面和周到的幫助功能， 通過(guò)模塊組合就能方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真。1電壓空間矢脈寬調(diào)制原理對(duì)電機(jī)的三相進(jìn)行分析和控制時(shí).若引人Park 矢業(yè)，會(huì)將3午標(biāo)址(三維)變換為1亍矢握(二堆h 三相電力變換器主電路如圏1所示。A.1Btil僭/ffi 1三相電力建變器設(shè)以直派側(cè)中點(diǎn)0柞為養(yǎng)考點(diǎn).則上管導(dǎo)通時(shí)， 輸出電壓為t/d/2 f

3、下骨導(dǎo)通時(shí)輸出電壓為-Ud/2o 由Park聲換定文的電壓空間矢址為2砂八心問(wèn)沖(1)式中；嚴(yán)打按(D式定文.變換器可議輸出8亍電圧空問(wèn)矢 So其中.對(duì)于(000)和(III )狀態(tài).變挽器輸出 的電壓空問(wèn)矢量等于零.所及也稱為零矢址。而其它 6個(gè)矢應(yīng)稱為有效矢訊.有敷矢量茯度均等于2U/頭 對(duì)稱的三相正弦變鳳按仃)式合成，將得到一個(gè) 慍度固定的空間矢量°同樣，一個(gè)勻速旋轉(zhuǎn)的空何矢 哉在三相空間釀E,(:軸上的投融是三相對(duì)稱的正弦 變量°由于變換器的實(shí)際所能產(chǎn)生的矢量有限'不可 匪輸出角度連續(xù)變優(yōu)的空間矢量。為獲得旋轉(zhuǎn)的電壓 空間矢只有利用備矢盤作用時(shí)間的不同.來(lái)尊

4、效 合嵐所需要的矢岳。以第一扇區(qū)為例*用最近的兩亍 相鄰有效矢量3、碼和零矢帝合戰(zhàn)鑫考矢就口等 效矢量按伏秒平衡原則合成。于是有TrUt + 仙 +陰嚴(yán)TJJr -碼/兀(2)式中：&、7；分別是耳“旳和零矢鈕的作用時(shí)問(wèn)； 7；為采樣周期。式厲)的意義是：矢量在7；時(shí)何內(nèi)所產(chǎn)生的積 分效果和3、6及雪矢訊作用丁血時(shí)間的積分效 果相同°將耳、仍代人(也得磅鷗+丿些扌也+附爐憂 由CJ)式得7； =7Jt/r7；sin(iT/3-tf/L/d7； -V3t/r7；5in(7T/3-t/d隨著參考電壓空間矢就口的増加”輸出電壓的 基電壓幅值也線性增加，矗逐漸減小，但應(yīng)満足T&

5、; 莖 7；及 Tq 02 Svpwm的算法Svpwm fa號(hào)的實(shí)時(shí)調(diào)制.需要怙的二維靜止坐 標(biāo)系總軸和0軸的分量嶺和嶺収及PM周期A柞為 輸人。2J 判斷宋怙所it扇區(qū)通過(guò)分析嶺和陽(yáng)的關(guān)系，可得到如下的規(guī)律： 如與XL則片=】，否則A =0；如JiJifiJ B=1,否則a =0；如石町*耳<0則，c = 1P帯則 C =0,因此* £SE = + 2B + 4CO 2,2 計(jì)算Y . Z和匚、Ty宦義：Va 為/q , F =(y3K&/2 + 3/2)7；/t/d "血dSyrjg對(duì)于不同的扇區(qū)巧、TV1按表I取值。T,. Tv 賦值后還耍對(duì)其進(jìn)行恤和判

6、斷心若Tr + T,>Tit 105 -2D03年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期 105 -2D03年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期收犒日期2002-10-21 105 -2003年4月農(nóng)機(jī)化研究第2期維晉資計(jì)I IHDWVVI7kZY-Z-XX-Yr-XXZ-r-ZTt = Ts/TTyt Ty = Ty 7；/（7； + 7；）fi*1匚和J值賓S?1*QZ»Tcm2 2.3 計(jì)算矢切換點(diǎn)TcmK Tcm2, Tcm3定義：7； «7；-n-7；MTbTTJ2Tc TTr/2則在不同的扇區(qū)內(nèi)TcmU Tcm2. Tcm3根據(jù)表2 進(jìn)行賦值。>2Tcm2. Tcm3 価畫TcmJ

7、產(chǎn)生P*"I*ffl 5GDToni ,_GDTm2翕區(qū)號(hào)IuHIIVVVITcnilFin幾t、nTsTCfl2T*rT介KTch3nn3 Svpwm 的 simulink 實(shí)現(xiàn)在mat lab的simulink環(huán)境下.極易實(shí)現(xiàn)以上所 述的svpwm的算法匸實(shí)現(xiàn)sw啦算憩的模型框如圖2 圖3、圖認(rèn)圖5和圖6所示©ffl2判斷關(guān)所處JH區(qū)梅圖Vb«t«coVjKi<7DVdaMATLAB Fonlffi 3計(jì)尊XYZffi 4計(jì)箕陀*耳和花4P關(guān)E和逆愛(ài)櫓寓現(xiàn)Tcmt pwnlIfimSpsiT1TcmdpvrnS廠1>1 I匚r0pwv0（

8、Z>_To皿弘網(wǎng)S 6 產(chǎn)生 pwmUffi*CD用函數(shù)©Ty、TcmY實(shí)現(xiàn)表l和表2并分別 計(jì)算匚” Ty>石“ j和73，整個(gè)系統(tǒng)框圖如圖7所示°圈 7 產(chǎn)生 Svpwm4仿真結(jié)果在開(kāi)關(guān)頻率為lkHs輸人三相電壓為50Hz. 380V 時(shí)，SVPWM 真結(jié)果如圖8和圖9所樂(lè)。J&*££a I tf0 9SS 務(wù)的謖世圖9 Term的黑岀渡老5結(jié)束語(yǔ)仿套是進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要手段。本文用mat lab 的simulink空間矢量pwm進(jìn)行了仿口實(shí)現(xiàn).結(jié)杲顯 示散果良好完全符倉(cāng)實(shí)際電機(jī)控制仿真要求.其計(jì) 算算法可以道接用于數(shù)字信號(hào)處理器，來(lái)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字 化.井用