空間矢量PWM的SIMULINK仿真

1、2D03年4月農機化研究第2期維晉資計I 105 -2D03年4月農機化研究第2期 105 -2D03年4月農機化研究第2期空間矢量PWM的SIMULINK仿真孫業(yè)樹，周新云，李正明f江蘇大學 電丸信息工程學院"江蘇 鎮(zhèn)江2L20L3)要協(xié)紹了空間電壓氏爲膝寬調制(SVPWM )的原理且及計PWM鼻法井對SYPWM葬法用oatlab的siundink進行了 宙曲第出了肪總結舉關ft詢電吒工程；空問電壓攵盤脈寬調制fSYMH);仿比：S申圖分類嘩1 TM341【文齡標識碼 B立章編彗 1003186 X(2003)02010502 105 -2D03年4月農機化研究第2期 105 -2

2、D03年4月農機化研究第2期空間矢雖脈寬調制技術在電機控制方面得到了廣 泛的應用，它使電機轉矩的脈動降低.電流波形畸變 減小，井艮易于實現(xiàn)數(shù)字化° SVPWM有梵它spwm無 法比擬的優(yōu)越性g Matlab的siomlink是很好的仿宜 軟件環(huán)境.它有良好的人機界面和周到的幫助功能， 通過模塊組合就能方便地實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)仿真。1電壓空間矢脈寬調制原理對電機的三相進行分析和控制時.若引人Park 矢業(yè)，會將3午標址(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以直派側中點0柞為養(yǎng)考點.則上管導通時， 輸出電壓為t/d/2 f

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

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TJJr -碼/兀(2)式中：&、7；分別是耳“旳和零矢鈕的作用時問； 7；為采樣周期。式厲)的意義是：矢量在7；時何內所產生的積 分效果和3、6及雪矢訊作用丁血時間的積分效 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，但應満足T&

5、; 莖 7；及 Tq 02 Svpwm的算法Svpwm fa號的實時調制.需要怙的二維靜止坐 標系總軸和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)通過分析嶺和陽的關系，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 計算Y . Z和匚、Ty宦義：Va 為/q , F =(y3K&/2 + 3/2)7；/t/d "血dSyrjg對于不同的扇區(qū)巧、TV1按表I取值。T,. Tv 賦值后還耍對其進行恤和判

6、斷心若Tr + T,>Tit 105 -2D03年4月農機化研究第2期 105 -2D03年4月農機化研究第2期收犒日期2002-10-21 105 -2003年4月農機化研究第2期維晉資計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 計算矢切換點TcmK Tcm2, Tcm3定義：7； «7；-n-7；MTbTTJ2Tc TTr/2則在不同的扇區(qū)內TcmU Tcm2. Tcm3根據(jù)表2 進行賦值。>2Tcm2. Tcm3 価畫TcmJ

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

8、Z>_To皿弘網(wǎng)S 6 產生 pwmUffi*CD用函數(shù)©Ty、TcmY實現(xiàn)表l和表2并分別 計算匚” Ty>石“ j和73，整個系統(tǒng)框圖如圖7所示°圈 7 產生 Svpwm4仿真結果在開關頻率為lkHs輸人三相電壓為50Hz. 380V 時，SVPWM 真結果如圖8和圖9所樂。J&*££a I tf0 9SS 務的謖世圖9 Term的黑岀渡老5結束語仿套是進行產品設計的重要手段。本文用mat lab 的simulink空間矢量pwm進行了仿口實現(xiàn).結杲顯 示散果良好完全符倉實際電機控制仿真要求.其計 算算法可以道接用于數(shù)字信號處理器，來實現(xiàn)其數(shù)字 化.井用