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基于simulink的SVPWM仿真.docx
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2022-06-02
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摘 要: 介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,详细阐述了
在仿真软件 MATLAB/SIMULINK 环境下实现 SVPWM 的方法,最后给出了仿真实验
结果。
关键词: SVPWM; SIMULINK; MATLAB 仿真
Simulation of SVPWM based on SIMULINK
Abstract:The basic principle of space-vector pulse width modulation
is introduced and its arithmetic is presented in detail. The arithmetic
is simulated by SIMULINK in MATLAB and the result is also given.
Key words:SVPWM; SIMULINK; MATLAB simulation
MATLAB 是美国 Math Works 公司的产品,是一个高级数值分析、处理与计
算的软件。SIMULINK 是 MATLAB 的进一步扩展,比传统的仿真软件更直观和方
便其最为显著的特点是具有控制系统模型图形组态输入与仿真功能,只需在图
形窗口画出所需分析、设计的控制系统方框图,软件本身就能对模型系统进行
线性化处理和动态仿真。
采用 SIMULINK 仿真方法对 SVPWM 进行辅助设计,可通过计算机修改参数,
直到获得理想的特性为止。通过仿真研究,实现优化设计,这对高性能的变频
调速系统具有一定的应用价值和现实意义。
电压空间矢量控制技术是把逆变器和交流电动机视为一体,以圆形旋转磁
场为目标来控制逆变器的工作,磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空
间矢量实现的。
目 录
摘 要
第 1 章 SVPWM 的基本原理
……………………..………....…....1
第 2 章 SVPWM 方法的算法
……………..…………….……..…3
2.1 扇区判断的算法
…………………………………..…..…3
2.2 扇区内矢量作用时间的算法
..........................................3
2.3 矢量切换点的算法
………………………….…..…...….7
第 3 章 SVPWM 的 SIMULINK 仿真
..……………………..............8
3.1 SVPWM 的各仿真模块
……....……………….…..…......8
3.2 3s/2s 变换仿真的实现
................................................13
设计心得
………................................................................................16
参考文献
............................................................................................17
第 1 章 SVPWM 的基本原理
SVPWM 实际是对应三相电压源逆变器功率器件的一种特殊的开关触发顺
序和脉宽大小的组合。按一定规律来控制逆变器三对桥臂晶体管的通断,将直
流侧电压变为三相正弦电压输出。三相逆变电路如图 1 所示。将逆变桥看作理
想开关,并且定义开关量 a、b、c 为 A、B、C 三相的开关状态。6 个功率晶体
管受 3 组、6 个开关(1、4,3、6,5、2)的控制,其中 1 和 2、3 和 4、5 和
6 之间是互锁的,即一个接通(=1)时,另一个断开(=0),共有 8 种开关状
态。
根据空间矢量的定义,可以得到 8 个夹角互为 的基本控制矢量,
3
。
、 (101) 和 2 个零矢量
。
。
。
(010 ) V
。
(001)
( 011 )
V
(100 )
V
1
5
4
6
2
3
V。
。8 个基本矢量的分布如图 2 所示。
(000 )
0
7
根据矢量合成原理可知 ,在 坐标系中的任意一个矢量都可以由 8 个
基本矢量中的与这一矢量相邻的两个基本矢量合成。在一个 PWM 周期 T 内,
ref
x
T
的效果一致。因此只要知道了基本矢量的作用时间 (k=0、1、2、3、4、
T
k
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春哥111
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