SVPWM算法的實現(xiàn)過程

1.算法的輸入與輸出

輸入團、回輸出：三個比較寄存器的值CompA.CompB.CompC

根據(jù)給定的二相靜止坐標系中兩個電壓分量回、回，根據(jù)電壓矢量所在的扇區(qū)選擇相鄰的兩個

的電壓矢量，并計算相鄰兩個電壓矢量的作用時間，按照7段式SVPWM對CompA、CompB、

CompC進行賦值，算法的流程如下：

u

Ty

,，”CompA

----------------------------------------------?

采用7段式SVPWM計

算比較寄存器的值上迺

Compg

2.扇區(qū)計算

空間矢量調(diào)制的第一步是判斷由M團所決定的空間電壓矢(0)量所處的扇區(qū)。假定合成的

電壓矢量落在第I扇區(qū)，可知其等價條件如下:O<arctan((3/0)<6O°

以上等價條件再結(jié)合矢量圖幾何關(guān)系分析，可以判斷出合成電壓矢量。

囹落在落在此扇區(qū)的充要條件

第N

扇區(qū)

的充

分必

要條

件，得

出下

表

1-1：

扇區(qū)

0,0>0且0

1

田，且(3

II

團，團且也

III

回，01.0/0

IV

V%產(chǎn)出;>6

團，團且團/團

VI

若進一步分析以上的條件，有可看出參考電壓矢量雪所在的扇區(qū)完全由團、0-0、四位三

式?jīng)Q定，因此令：

5=3

-2a2

再定義，若Ul>0,則A=l,否貝I」A=0；若U2>0,則B=l,否則B=0；若U3>0,則C=l,否

則C=0?？梢钥闯鯝,B,C之間共有八種組合，但由判斷扇區(qū)的公式可知A,B,C不會同時為

1或同時為0,所以實際的組合是六種,A,B,C組合取不同的值對應(yīng)著不同的扇區(qū)，并且

是一-對應(yīng)的，因此完全可以由A,B,C的組合判斷所在的扇區(qū)。為區(qū)別六種狀態(tài)，令

X=4，C+2+B+A,則可以通過下表訂算參考電壓矢星Uref所在的扇區(qū)。

表1-2X值與扇區(qū)對應(yīng)關(guān)系

X315462

扇區(qū)號InmIVVVI

采用上述方法，只需經(jīng)過符單的加減及邏輯運算即可確定所在的扇區(qū)，對于提高系統(tǒng)的響應(yīng)

速度和進行仿真都是很有意義的。

3.扇區(qū)相鄰電壓矢量的作用時間計算

當(dāng)電壓矢量位于第一扇區(qū)時，欲用U4、U6、U0及U7合成,用平均值等效可得:

。4*/=。4*看+。6*4

6硒/1用區(qū)1%

”----------/----------?

(3心5233

因為|U4|=|U6|=2Udc/3z所以可以得到各矢量的狀態(tài)保持時間為:

Tfi=?usp

當(dāng)電壓矢量位于其他扇區(qū)時同理打算出相鄰電壓的作用時間：

第二扇區(qū)：團0

第三扇區(qū)：團=團0

第四扇區(qū)：回0

第五扇區(qū):團0

第六扇區(qū):00

令團團，團，則在每個扇區(qū)相鄰的兩電壓矢量的作用時間如下表所示:

表1-3

時間

TxTy

扇區(qū)

1Xz

IIy-z

IIIX-y

IV-X-z

V-yz

VI-xy

4.計算比較寄存器的值

通過上面的計算，已經(jīng)的到了電壓矢量所在的扇區(qū)以及相鄰電壓矢量的作用時間，接下

來的問題是如何根據(jù)上面的結(jié)果來計算寄存器的值，使得DSP的ePWM模塊發(fā)出正確的脈

沖信號控制三相電橋?？臻g欠審的序列組織方式有多種，按照空間矢量的對稱性分類，可分

為兩相開關(guān)換流與三相開關(guān)換流。下面采用7段式SVPWM計算寄存器的值。

當(dāng)參考電壓矢量團位于第一扇區(qū)時，團由U4、U6、U0及U7合成，這四個基本矢量的作

用時間與開關(guān)狀態(tài)關(guān)系如下圖：

TS

GompC

?I

0101；100

III

1I1I100

I0I0I0110|0

TTO/244/斗6/+T7/21》T7/2牛6/將4/五+T0/2，

其中T0=T7=(Ts-T4-T6)2如果(T4+T6)>Ts(Ts為載波周期)，則需等比例調(diào)整T4與T6,

T4=—L—T

北+￡

T,=乙7

6_X

7°=6=。

根據(jù)上圖可得到三個比較寄存器的值

CompA=aCompB=0,CompC<其中f為比較器脈沖時鐘頻率，同理可得到在其它幾個扇區(qū)

時，每個比較寄存器的值：

第二扇區(qū)：CompA=(3,CompB=0,CompC=0

第三扇區(qū)：

CompA=0zCompB=0zCompC=0

第四扇區(qū)：CompA=(3,CompB=(3,CompC=0

第五扇區(qū)：

CompA=0/CompB=0/CompC=0

第六扇區(qū)：CompA=(3,CompB=&CompC=S

根據(jù)表1-3,用Tx,Ty表示相鄰兩個欠量的作用時間，則二個比較寄存器的值可以寫成統(tǒng)一的

形式，如下表所示：

表1-4

CompACompBCompC

1

(TS-Tx+Ty/)(T,+T+%'

卜X

II

(Ts-f(T,+T+T“；

尸+%)X

III

Ty/),+T-

卜+&+%,X

IV

卜+…/)(TS—TX-、/]

V

卜,+G+Ty/)

5.C語言編程實現(xiàn)

程序代碼如下：

voidsvpwm(float*ptr)

(

intA,B,C,N;

doubleX^ZJxJyJOJI.TmJh;

if(usbeta>0)A=1;

elseA=0;

if((1.732O51*usalfa-usbeta)>O)B=1;

elseB=0;

if((-1.732051*usdlfd-usbeld)>0)C=1;

elseC=0;

N=A+2*B+4*C;〃計算扇區(qū)

X=1.732051*usbeta*Ts/udc;

Y=(0.8660*usbeta+1.5*usalfa)*Ts/udc;

Z=(-0.8660*usbeta+1.5*usalfa)*Ts/udc;

switch(N)〃各個扇區(qū)的作用時間

(

case1:Tx=Y;Ty=-Z;break;

case2:Tx=-X;Ty=Y;break;

case3:Tx=Z;Ty=X;break;

case4:Tx="Z;Ty=-X;break;

case5:Tx=X;Ty=-Y;bre