【《基于SVPWM的直接转矩控制分析》2000字】

基于SVPWM的直接转矩控制分析目录TOC\o"1-3"\h\u26320基于SVPWM的直接转矩控制分析 [18]。基于软件模式的合成成为七段式，在每个周期内，开关管动作6次，所得PWM波形对称且谐波含量更小，但开关次数较多，损耗大；五段式每个周期切换开关4次，开关损耗较小，但电流谐波含量较大。本篇文章采用七段式SVPWM算法进行矢量合成。以旋转至扇区Ⅰ为例，三相波形图如图3.2所示。图3.2三相波形图SVPWM算法实现方式根据3.2的分析，要实现SVPWM，首先需判断参考矢量所在扇区位置，然后利用相邻的电压矢量和零矢量通过矢量合成方式得到参考电压矢量。扇区判断首先，判断扇区是为了确定开关周期所需要的基本电压空间矢量。用和表示参考电压矢量在、轴上的分量，N表示扇区位置，设、、和A、B、C为变量，令： ==3若，则A=1，否则A=0；若，则B=1，否则B=0；若，则C=1，否则C=0，同时令N=4C+2B+A。以扇区Ⅰ为例进行分析，当A=1、B=1、C=0时，即、、。根据公式(3.6)可得到关系式： 32−又由图3.1可知： tan= 由(3.7)和(3.8)可得，，所以参考矢量位于Ⅰ扇区。由此可以得到N与扇区的关系，如表3.1所示。表3.1N与扇区对应关系N315462扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ矢量作用时间由图3.1可知： uα= uβ=联立式(3.9)与式(3.10)可得： T1=同理，可得出其他扇区的作用时间，令： X=3T可以得到不同扇区矢量作用的时间关系，如表3.2所示。扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ-ZZX-X-YYXY-YZ-Z-X扇区切换点判断由图3.2可知，设时间变量，令： Ta=(则扇区切换点与扇区关系如表3.3所示。表3.3扇区切换点与扇区关系扇区ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ基于SVPWM—DTC系统的实现基于SVPWM—DTC系统框图如图3.3所示，与传统DTC不同的是，本系统使用参考电压矢量计算模块、输出定子磁链模块和SVPWM模块代替了滞环控制器和开关表。由图3.3可知，用给定转速减去实际转速得到的数值通过PI调节器输出转矩参考值。由于转矩参考值和转矩估算值之间存在不可避免的误差，为了弥补这个误差使定子磁链逼近圆形磁链，就需要使定子磁链的相位角增加。之后得到预测的定子磁链，但与实际观测到的之间仍然存在差别，此时需要通过参考电压矢量模块计算得到电压分量和，以此来弥补误差，最后进入SVPWM模块实现电压空间矢量的连续切换和磁链误差的补偿。图3.3SVPWM—DTC控制框图基于SVPWM—DTC系统建模本文使用Matlab/Simulink对基于SVPWM的直接转矩控制进行仿真，如图3.4所示。图3.4SVPWM—DTC系统仿真模型图参考电压矢量计算模块参考电压矢量计算模块的仿真框图为：图3.5参考电压矢量计算模块此模块根据公式(3.14)、(3.15)进行设计。 Uα=R Uβ=RSVPWM模块SVPWM模块如图3.6所示，它包含三个子模块，分别为：扇区判断、矢量作用时间以及矢量切换点计算。图3.6SVPWM模块图3.7扇区判断图3.8矢