SVPWM算法的实现过程

SVPWM算法的实现过程

1.算法的输入与输出

输入团、回输出：三个比较寄存器的值CompA.CompB.CompC

根据给定的二相静止坐标系中两个电压分量回、回，根据电压矢量所在的扇区选择相邻的两个

的电压矢量，并计算相邻两个电压矢量的作用时间，按照7段式SVPWM对CompA、CompB、

CompC进行赋值，算法的流程如下：

u

Ty

,，”CompA

----------------------------------------------►

采用7段式SVPWM计

算比较寄存器的值上迺

Compg

2.扇区计算

空间矢量调制的第一步是判断由M团所决定的空间电压矢(0)量所处的扇区。假定合成的

电压矢量落在第I扇区，可知其等价条件如下:O<arctan((3/0)<6O°

以上等价条件再结合矢量图几何关系分析，可以判断出合成电压矢量。

囹落在落在此扇区的充要条件

第N

扇区

的充

分必

要条

件，得

出下

表

1-1：

扇区

0,0>0且0

1

田，且(3

II

团，团且也

III

回，01.0/0

IV

V%产出;>6

团，团且团/团

VI

若进一步分析以上的条件，有可看出参考电压矢量雪所在的扇区完全由团、0-0、四位三

式决定，因此令：

5=3

-2a2

再定义，若Ul>0,则A=l,否贝I」A=0；若U2>0,则B=l,否则B=0；若U3>0,则C=l,否

则C=0。可以看出A,B,C之间共有八种组合，但由判断扇区的公式可知A,B,C不会同时为

1或同时为0,所以实际的组合是六种,A,B,C组合取不同的值对应着不同的扇区，并且

是一-对应的，因此完全可以由A,B,C的组合判断所在的扇区。为区别六种状态，令

X=4，C+2+B+A,则可以通过下表订算参考电压矢星Uref所在的扇区。

表1-2X值与扇区对应关系

X315462

扇区号InmIVVVI

采用上述方法，只需经过符单的加减及逻辑运算即可确定所在的扇区，对于提高系统的响应

速度和进行仿真都是很有意义的。

3.扇区相邻电压矢量的作用时间计算

当电压矢量位于第一扇区时，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用区1%

”----------/----------►

(3心5233

因为|U4|=|U6|=2Udc/3z所以可以得到各矢量的状态保持时间为:

Tfi=®usp

当电压矢量位于其他扇区时同理打算出相邻电压的作用时间：

第二扇区：团0

第三扇区：团=团0

第四扇区：回0

第五扇区:团0

第六扇区:00

令团团，团，则在每个扇区相邻的两电压矢量的作用时间如下表所示:

表1-3

时间

TxTy

扇区

1Xz

IIy-z

IIIX-y

IV-X-z

V-yz

VI-xy

4.计算比较寄存器的值

通过上面的计算，已经的到了电压矢量所在的扇区以及相邻电压矢量的作用时间，接下

来的问题是如何根据上面的结果来计算寄存器的值，使得DSP的ePWM模块发出正确的脉

冲信号控制三相电桥。空间欠审的序列组织方式有多种，按照空间矢量的对称性分类，可分

为两相开关换流与三相开关换流。下面采用7段式SVPWM计算寄存器的值。

当参考电压矢量团位于第一扇区时，团由U4、U6、U0及U7合成，这四个基本矢量的作

用时间与开关状态关系如下图：

TS

GompC

।I

0101；100

III

1I1I100

I0I0I0110|0

TTO/244/斗6/+T7/21》T7/2牛6/将4/五+T0/2，

其中T0=T7=(Ts-T4-T6)2如果(T4+T6)>Ts(Ts为载波周期)，则需等比例调整T4与T6,

T4=—L—T

北+£

T,=乙7

6_X

7°=6=。

根据上图可得到三个比较寄存器的值

CompA=aCompB=0,CompC<其中f为比较器脉冲时钟频率，同理可得到在其它几个扇区

时，每个比较寄存器的值：

第二扇区：CompA=(3,CompB=0,CompC=0

第三扇区：

CompA=0zCompB=0zCompC=0

第四扇区：CompA=(3,CompB=(3,CompC=0

第五扇区：

CompA=0/CompB=0/CompC=0

第六扇区：CompA=(3,CompB=&CompC=S

根据表1-3,用Tx,Ty表示相邻两个欠量的作用时间，则二个比较寄存器的值可以写成统一的

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语言编程实现

程序代码如下：

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;〃计算扇区

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)〃各个扇区的作用时间

(

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