空间矢量PWM的SIMULINK仿真

1、2D03年4月农机化研究第2期维晋资计I 105 -2D03年4月农机化研究第2期 105 -2D03年4月农机化研究第2期空间矢量PWM的SIMULINK仿真孙业树，周新云，李正明f江苏大学 电丸信息工程学院"江苏 镇江2L20L3)要协绍了空间电压氏爲膝宽调制(SVPWM )的原理且及計PWM鼻法井对SYPWM葬法用oatlab的siundink进行了 宙曲第出了肪总结舉关ft询电吒工程；空问电压攵盘脉宽调制fSYMH);仿比：S申图分类嘩1 TM341【文齡标识码 B立章编彗 1003186 X(2003)02010502 105 -2D03年4月农机化研究第2期 105 -2

2、D03年4月农机化研究第2期空间矢虽脉宽调制技术在电机控制方面得到了广 泛的应用，它使电机转矩的脉动降低.电流波形畸变 减小，井艮易于实现数字化° SVPWM有梵它spwm无 法比拟的优越性g Matlab的siomlink是很好的仿宜 软件环境.它有良好的人机界面和周到的帮助功能， 通过模块组合就能方便地实现系统的动态仿真。1电压空间矢脉宽调制原理对电机的三相进行分析和控制时.若引人Park 矢业，会将3午标址(三维)变换为1亍矢握(二堆h 三相电力变换器主电路如圏1所示。A.1Btil僭/ffi 1三相电力建变器设以直派侧中点0柞为養考点.则上管导通时， 输出电压为t/d/2 f

3、下骨导通时输出电压为-Ud/2o 由Park聲换定文的电压空间矢址为2砂八心问沖(1)式中；严打按(D式定文.变换器可议输出8亍电圧空问矢 So其中.对于(000)和(III )状态.变挽器輸出 的电压空问矢量等于零.所及也称为零矢址。而其它 6个矢应称为有效矢讯.有敷矢量茯度均等于2U/头 对称的三相正弦變凤按仃)式合成，将得到一个 愠度固定的空间矢量°同样，一个匀速旋转的空何矢 哉在三相空间酿E,(:轴上的投融是三相对称的正弦 变量°由于变换器的实际所能产生的矢量有限'不可 匪输出角度连续变优的空间矢量。为获得旋转的电压 空间矢只有利用备矢盘作用时间的不同.来尊

4、效 合嵐所需要的矢岳。以第一扇区为例*用最近的两亍 相邻有效矢量3、码和零矢帝合战鑫考矢就口等 效矢量按伏秒平衡原则合成。于是有TrUt + 仙 +阴严TJJr -码/兀(2)式中：&、7；分别是耳“旳和零矢鈕的作用时问； 7；为采样周期。式厲)的意义是：矢量在7；时何内所产生的积 分效果和3、6及雪矢讯作用丁血时间的积分效 果相同°将耳、仍代人(也得磅鸥+丿些扌也+附炉忧 由CJ)式得7； =7Jt/r7；sin(iT/3-tf/L/d7； -V3t/r7；5in(7T/3-t/d随着参考电压空间矢就口的増加”输出电压的 基电压幅值也线性增加，矗逐渐减小，但应満足T&

5、; 茎 7；及 Tq 02 Svpwm的算法Svpwm fa号的实时调制.需要怙的二维静止坐 标系总轴和0轴的分量岭和岭収及PM周期A柞为 输人。2J 判断宋怙所it扇区通过分析岭和阳的关系，可得到如下的规律： 如与XL则片=】，否则A =0；如JiJifiJ B=1,否则a =0；如石町*耳<0则，c = 1P帯则 C =0,因此* £SE = + 2B + 4CO 2,2 计算Y . Z和匚、Ty宦义：Va 為/q , F =(y3K&/2 + 3/2)7；/t/d "血dSyrjg对于不同的扇区巧、TV1按表I取值。T,. Tv 赋值后还耍对其进行恤和判

6、断心若Tr + T,>Tit 105 -2D03年4月农机化研究第2期 105 -2D03年4月农机化研究第2期收犒日期2002-10-21 105 -2003年4月农机化研究第2期维晋资计I IHDWVVI7kZY-Z-XX-Yr-XXZ-r-ZTt = Ts/TTyt Ty = Ty 7；/（7； + 7；）fi*1匚和J值宾S?1*QZ»Tcm2 2.3 计算矢切换点TcmK Tcm2, Tcm3定义：7； «7；-n-7；MTbTTJ2Tc TTr/2则在不同的扇区内TcmU Tcm2. Tcm3根据表2 进行赋值。>2Tcm2. Tcm3 価畫TcmJ

7、产生P*"I*ffl 5GDToni ,_GDTm2翕区号IuHIIVVVITcnilFin几t、nTsTCfl2T*rT介KTch3nn3 Svpwm 的 simulink 实现在mat lab的simulink环境下.极易实现以上所 述的svpwm的算法匸实现sw啦算憩的模型框如图2 图3、图认图5和图6所示©ffl2判断关所处JH区梅图Vb«t«coVjKi<7DVdaMATLAB Fonlffi 3计尊XYZffi 4计箕陀*耳和花4P關E和逆愛橹寓现Tcmt pwnlIfimSpsiT1TcmdpvrnS厂1>1 I匚r0pwv0（

8、Z>_To皿弘网S 6 产生 pwmUffi*CD用函数©Ty、TcmY实现表l和表2并分别 计算匚” Ty>石“ j和73，整个系统框图如图7所示°圈 7 产生 Svpwm4仿真结果在开关频率为lkHs输人三相电压为50Hz. 380V 时，SVPWM 真结果如图8和图9所乐。J&*££a I tf0 9SS 务的谡世图9 Term的黑岀渡老5结束语仿套是进行产品设计的重要手段。本文用mat lab 的simulink空间矢量pwm进行了仿口实现.结杲显 示散果良好完全符仓实际电机控制仿真要求.其计 算算法可以道接用于数字信号处理器，来实现其数字 化.井用