电压空间矢量研究及Matlab仿真

电压空间矢量 SVPWM仿真

由此可以计算得到扇区号为：N=A+2B+4C
基本电压矢量作用时间
令
X 2V 2U dc Ts
Ts Y ( 3V V ) 2U dc
Ts Z ( 3V V ) 2U dc
N与矢量作用时间的关系：
饱和判断
如果
T1 Tm Ts
应取：
T1 T1 Ts /(T1 Tm )
谢谢！
Tm Tm Ts /(T1 Tm )
计算作用开关时间
令
N与矢量作用时间Tcmx关系：
生成PWM波
计算得到的Tcm1， Tcm2， Tcm3值与等腰三角形进行比较，就可以生成对称空间矢量 PWM波形。将生成的PWM1，PWM3， PWM5进行非运算就可以生成PWM2， PWM4，PWM6，同时还将其有bool类型转换成double类型。
V
U1(100)
U 5(001)
U 6(101)
扇区选择
Ua、Ub和Uc的投影值为：
U a U ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ U b ( 3U U ) / 2 U c ( 3U U ) / 2
利用上式做如下的判断：
if : U a 0 if : U b 0 if : U 0 c then A 1 ; else A 0 ; then B 1 ; else B 0 ; then C 1 ; else C 0 ;
案例分析：
电压空间矢量PWM仿真实现
电压空间矢量调制原理
SVPWM着眼于使电机获得幅值恒定的圆形磁场，当电机通以三相对称正弦电压时，交流电机内产生圆形磁链，SVPWM以此圆形磁链为基准，通过逆变器功率期间的不同开关模式产生有效矢量来逼近基准圆，在此过程中，逆变器的开关模式作适当的切换，从而形成 PWM调制波。

基于Matlab的矢量控制变频调速系统分析

摘要众所周知，交流异步电机因其结构简单、可靠性高、性能优良、输出转矩大等特点，被广泛的应用，且随着交流异步电机应用领域的不断拓宽，对电机控制系统的设计要求越来越高，既要考虑成本低廉、控制算法合理，又需兼顾控制性能好、开发周期短等特点。

然而变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点，是目前运用最广泛且最有发展前途的调速方式。

交流电动机变频调速系统的种类很多，从早期提出的电压源型变频器开始，相继发展了电流源型，脉宽调制等各种变频器。

本文在分析交流异步电机数学模型的基础上，提出矢量控制。

矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。

然后借助于MATLAB 仿真建模能力，提出了一种基于MATLAB的矢量控制变频调速系统仿真模型的新方法。

其基本思想是：将交流感应电机控制系统的功能单元模块化，MATLAB中建立独立的功能模块：交流异步电机本体模块、矢量控制模块、速度控制模块、转矩计算模块等，这些功能模块进行有机整合，即可搭建出交流异步电机系统的仿真模型。

控制系统中，速度环采用PI 控制，方法简捷，效果理想。

仿真结果证明了该种新型建模方法的快速性和有效性。

关键词：异步电动机，矢量控制，变频调速，MATLABMatlab-based Vector Control Frequency Control System AnalysisABSTRACTAs is known to all, because of its simple structure, high reliability, good performance, output torque big wait for a characteristic, communication, and widely used asynchronous motor with ac induction motor is expanding, and the fields of application of motor control system design requirements more and more high, both must consider low cost, control algorithm and reasonable and need to juggle good control performance, short development cycle, etc. Therefore, how to establish an effective communication asynchronous motor control system simulation model becomes the motor control algorithm design personnel urgent need to address the key problem. Based on the analysis of ac induction motor based on mathematical model, with the aid of MATLAB simulation modeling ability, strong in the function of using SIMULINK embedded components, proposed based on MATLAB/SIMULINK establish ac asynchronous motor control system simulation model of the new method. The basic idea is: will ac induction motor control system function module, MATLAB/SIMULINK unit in establishing the independent function module: ac induction motor ontology modules, vector control module, current hysteresis control module, speed control module, torque calculation module,the functional modules, can build the organic integration of ac indution motor system simulation model. Control system, the speed loop, current loop by PI control by hysteresis current control, the method is simple, the effect is ideal. The simulation results prove the new quickness and the effectiveness of modeling method.Key words:Induction motor, vector control, frequency control, MATLAB基于Matlab的矢量控制变频调速系统分析马晓文0213071280 引言70年代西门子工程师F.Blaschke首先提出异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。

基于MATLAB／Simulink的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)逆变器的仿真

基于MATLAB／Simulink的电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）逆变器的仿真基于MATLAB,Simulink的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)逆变器的仿真 .32-2001年第4期《电机电器技术》?计算机与自动控制?基于MATLAB/Simulink的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)逆变器的仿真王潞钢,陈林康(广东工业大学,广州510090)摘要:介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWb1)技术,并对恒压频比且为同步调制时的SVpWbl,进行了细致的推导.最后详细讨论了如何用MATLAB中的 Simulink进行仿真的具体步骤.关键词:逆变器;电压空间矢量脉宽调制;仿真SVPWMInverterSireulationBasedon MATLAB/SimulinkWANGLa—gang,CHENLin—kAbstract:1KspaperintroducesthespacevectorPwM(SVPWM),anddeducesitwhen theoutputfrequencyisproportionaltothelinevoltageandthemodulafonissynchr o— nized.ThesimulationbySimulinkinMATLABisdiscussedindetail.Keywords:inve~ion;SVPWM;shm~fion 中图分类号:TP391.9文献标识码:A 1引言作为电力电子装置的核心技术,PWM技术被广泛地应用于变频调速电气传动中.技术中应用最为普遍的是正弦脉宽调制(SPW'M)和电压空间矢量脉宽调制(SVP.WM)相比SPWM而言,SVP~'2d具有更低的高次谐波和电压利用率高等优点,所以越来越受到人们的重视.在控制系统通用计算机仿真软件中, MathWorks公司的MATLAB软件最为流行. 它的Simulink工具箱是一种优秀的仿真软件,具有模块化,可重载,可封装,面向结构图编程以及高度可视化等特性.其最为显着的特点是,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与仿真.这一特点使得一个非常复杂系统的仿真建模变得相当容易. 文章编号:1004—0056[2001)04—0032一OO4 值得指出的是,M丑.AB/SimL1link具有开放的编程环境,它允许用户开发自己所需的模块, 可通过S—function模块和MATKM3提供的模板,用ICt,a2XAB或c语言程序来编出用户需要的复杂算法,比如SVPWM的算法. 28个空间矢量三相电压源逆变器可由图l所表示的6 个开关元件来等效表示.逆变器桥臂的上下开关元件在任何一时刻不能同时导通.不考虑死区时,上下桥臂的开关呈互逆状态. 圉1三相电压源逆变器模型u,v,W为输出的三相电压,以图l所示.计算机与自动控制?《电机电器技术》2001年第4期?33?1]刈2磁链空间矢量空间矢量的幅值为:当?为零矢量~-~,-(ooo)与?(111) 时.I?l-0当?为其余的六种有效矢量时j~-~,-j?亏??亏udcT空间矢量的空间位置如图2所示,两相邻有效矢量的夹角为60~.3电压空间矢量脉宽调制《SVPWM) 当三相电动机由三相对称余弦波电压供电时,根据文献1可知,磁链为一顺时针旋转的圆形,起始点在如图2所示的q轴的负方向,半径I{0==ul/~o(1)其中u为线电压,m为角速度.3.1有效矢量的空间分配图q轴负方向为旋转起点,顺时针旋转, 可得出六种有效矢量对应的空间分配图,如图3所示.在磁链空间中,每60.范围内由图 3所示的两种相邻有效矢量线性合成SVP- WM氨AlP…(i0n1/\础AlP"./\O.0}},/?,010)0l1)011)001)图3有效矢量的空间分配圈3.2空间矢量作用时间的推导图4如图4所示,在0.一60.空间范围内,例取,矢量?(100),m矢量?(110),则Tf 为矢量,作用时间,为矢量m作用时间. 本例中,设0为磁链旋转起点所对应的角度,?T为磁链旋转过?0角度时所对应的时间.对三角形~.ABC,由三角形正弦定理有五吾百芒五芒.i({一中)一sin(中._m(寻)34?2001耳第4期《电机电器技术》?计算机与自动控制?其中西=0+/"0/2=+<o/',T/2面=/2uT丽=?{ITmAC一~,T/2可推导得:TkATsin({.中)(2)Tm=kA%in(~)(3)其中k=拒/udc,代人式(1j得k=42u~/Uao零矢量作用时阅To=?T—Tj—Tm,其选取原则为选取使开关变化量最小的零矢量. T0的作用点(以0表示)简单起见,如图 4所示.需要注意下一段时问AT时,用的有效矢量的顺序相反了,为m矢量,矢量(如图4所示).这两段作用时阔2?T称为一个矢量周期,开关频率fs1.3.3V/F控制且同步调制时空间矢量作用时间考虑变压变频V/F控制时,不计电压补偿,输出频率f与线电压ul为比例关系(恒压频比):f=gUl其中g为比例系数,由此可容易推出: =V~2ut一=蠹设N=fJf为载波比则k/',T=2gua=青,所由式(2),(3)j, 得:耻如(})(4)盏如(西)(5)取N为6的倍数,此肘的SVqPWM为同步调制.计算在,6o.范围肉的中值t其它范围母的计算同此):=詈专={+2+吉={莆由上可知,值的大小只与N有关.所以由式(4),(5)可推得:保持"不变.当输出频率f与U为比例关系,且为同步调制时,TI 与T的大小仅与载波比N有关.若f与'同步变化,则TI与Tm太小不变.4MATLAB仿真实现在整个MA?AB/simulink仿真过程中, 只需要三个独立的输入变量:输出频率f,同步载波比N(一定要是6的倍数),等效直流电压u这些都可以用恒值输出模块(ODD. stailt)来手工赋值,可添加一个S—function模块来编程实现当N不是6的倍数时的自动整定.仿真步骤:T1'a,取以享()为周期的单边三角渡为时向基数,如图5所示.可用MAT. LAB中的S—function模块来自行构造,例程如下:在S—function模块附带的模板中的函数functionsys=mdloutputs(t,x,u)里添加:1'1 =floor((/2));sys=t—n*2;即可实现图5的三角载波.?计算机与自动控制?《电机电器技术》2001年第4期?35?b,在一个作用周期T2完成后,按公式 (4),(5)计算_rl,的值c,用一开关变量(例如,设定onoff=0或 1)来实现:在下一段作用周期/2来临时, 做出如图5所标出的有效作用矢量顺序的自动切换.d,当时间来临时,判断上一时刻的有效输出(用状态量来保存),从而确定输出的零矢量是?(000)还是/,,-,it(111) e,每隔磁链空间印.,即N/6个_r口后,按表(1)换取一对有效矢量.此时中重新置零,则,T2,L.的值仍可按公式(4),(5)来计算.此时运行Simulink时,MA?.AB的Coin. maud窗口会提示正在使用的是离散时间解题器(dieretetimesolver).推荐使用固定步长 (fixed—step),可以估算一下,例取f=10,, =lkHz时,最小的有效矢量的持续时问为1. 6,若选用变步长(variable—step),最大步长 (maxstepsize)选用auto时,若平滑因子refine factor不是足够的大时,会出现丢失有效矢量的现象,所以固定步长虽然速度慢一些,但设定的恰当,肯定不会出现丢失有效矢量的现象.取f=2(】,N=48,图6为0,0.008秒问,开关sasbs的输出图形:S一Sb—S囝6f,若对图6的三个输出加上三个积分器,进行3—2变换后,可绘出svPwM所形成的圆形磁链轨迹.因为此时整个仿真系统是由离散系统与连续系统的合成的混合系统, 推荐在固定步长(fLxed—step)中选取odel (euler)即可.仍取f=20Hz,N=48,磁链如图 O05115225囝7g,选用静止—B建立起来的电动机等效模型,电机参数:极对数P=2,L=0.844H,Lt=086H,=0.795H,=1.2n,R=0.0312,转动惯量J=0.004k~.取f= 20Fh,N=48,g=7.6,U=700V,恒转矩负载TL=1.9Nm,可得出转速曲线图8. t)圈85结论本文对电压空间矢量调制(SVPWM)在恒压频比且为同步调制时进行了细致的推导.并详细讨论了如何用MATLAB中的 Simulink进行仿真的步骤与注意事项,所得出的SVPWM输出开关图,磁链图,转速曲线图等都与实际相吻合,具有很高的参考价值参考文献:[1]吴守箴等电气传动蚋脉宽调制技术机械工业出版杜.1995.[2]Ymarai.NewPvnnmethodforfullydigitledinvertem.IEEETRANSIA.1987[3:施阳国等语言精要厦动态仿真工具 SIMELINK.西北工,l大学出版牡1997.口。

不对称电压空间矢量PWM的研究与仿真

不对称电压空间矢量PWM 的研究与仿真StudyandSimulationofAsymmetricalVSVPWMTechni que张桂斌　徐　政(浙江大学电机系　310027)Zhan gGuibin XuZhen g (ZhejiangUniversit y 310027　China ) 摘要　典型的电压空间矢量PWM (VSVPWM )本质上是一种在调制波中加入了零序分量的对称规则采样PWM,而仿真结果表明,在较低的开关频率范围内对称规则采样PWM 的总谐波畸变率明显高于不对称规则采样PWM 。

本文把不对称规则采样PWM 与电压空间矢量PWM 相结合,提出了一种改进的VSVPWM ———不对称VSVPWM (AVSVPWM )。

仿真结果表明,AVSVP 2WM 的总谐波畸变率低于典型VSVPWM,而基波含量高于典型VSVPWM,开关频率较低时效果尤为明显。

并且AVSVPWM 能适用于更低的开关频率。

关键词:规则采样PWM 电压空间矢量PWM 不对称电压空间矢量PWM 中图分类号:TM711Abstract Theclassicalvolta ges pacevectorPWM (VSVPWM )isakindofs ymmetricre gular-sampledPWM (SRS-PWM )withzerose quencesi gnaladdedtoitsreferencevolta ges,perse.How 2ever,simulationresultsindicatethats ymmetricre gular-sam pledPWMhashigherTHDandlower fundamentalcom ponentthanas ymmetricre gular-sam pledPWM (ARS-PWM)whentheswitchingfre quencyislow.Inthis paper,theasymmetricre gularsam plingmethodiscombinedwiththeVSVP 2WM,thus,animprovedVSVPWMmethod,as ymmetricalVSVPWM (AVSVPWM ),isdevelo ped.SimulationresultsshowtheAVSVPWMcan greatl yreducethetotalharmonicdistortionandincreasethefundamentalcom ponentoftheoutputvolta gecom paredwiththeclassicalVSVPWM,especiallywhentheswitchingfre quencyisintherangeoft ypicalGTOswitchingfre quency.Furthermore,theAVSVPWMdonotaddmuchcalculationandcanberealtimerealizedeasily.Ke ywords:Regular-sam pledPWM Voltages pacevectorPWM　AsymmetricVSVPWM国家自然科学基金资助项目(59707005)。

SVPWM控制算法MATLAB仿真

摘要随着全控型快速半导体自开关器件和智能型高速微控制芯片的发展，使得数字化PWM成为PWM控制技术发展的趋势。

但是传统的SPWM法比较适合模拟电路实现，不适应于现代电力电子技术数字化的发展趋势。

电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)控制技术是一种优化了的PWM控制技术，和传统的PWM法相比，不但具有直流利用率高(比传统的SPWM 法提高了约15%)，输出谐波少，控制方法简单等优点，而且易于实现数字化。

本文首先对脉宽调制技术的发展现状进行了综述，在此基础上分析了电压空间矢量脉宽调制技术的发展现状，接着对空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基本原理进行了详细的分析和推导。

最后介绍了SVPWM的基本原理及其传统的实现算法,并通过SVPWM的算法构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。

关键字：空间矢量脉宽调制；仿真；建模；算法；Matlab/SimulinkAbstractTogether with the continual development of all-controlled fast semiconductor self-turn-off devices and intelligent high speed micro-control chip, the digitized PWM is becoming the trend of PWM control technique development .However, the traditional SPWM method is more suitable for analog circuits, and the traditional SPWM can not adapt to the development trend of the digitization of the modem power and electric.Space-vector pulse width modulation (SVPWM)is a kind of superiorized PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC supply voltage(compared with the traditional SPWM, reduced by 15.47%), having little harmonic output and the easy control method, furthermore easy to realize the digitization.The article presents the developing condition of PWM and SVPWM firstly.The theory of SVPWM is discussed in detail.Finally, the basic principle of SVPWM and the traditional algorithm are introduced, and constructing Matlab/Simulink simulation model by SVPWM algorithm .In the end, the simulation on results verifies the correctness and feasibility of the algorithm.Keywords：svpwm；simulation；modeling；algorithm；Matlab/Simulink目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章概述 (4)1.1 MA TLAB 动态仿真工具SIMULINK 简介 (4)1.2 SVPWM 的控制算法 (5)1.3 参考电压矢量ref U 所处扇区N 的判断 (7)第二章 SVPWM 控制算法分析 (10)2.1 常规SVPWM 模式下，计算Y X T T , (10)2.2计算A ，B ，C 三相相应的开关时间321,,cm cm cm T T T (12)第三章 SVPWM 的SIMULINK 实现 (13)3.1SVPWM 控制算法原理图 (13)第四章 SVPWM 的SIMULINK 仿真结果 (18)4.1 波形图 (18)总结 (20)参考文献 (21)第一章概述1.1 MATLAB动态仿真工具SIMULINK简介随着控制理论和控制系统的迅速发展，对控制效果的要求越来越高，控制算法也越来越复杂，因而控制器的设计也越来越困难。

电压空间矢量PWM技术仿真实现

课程名称：电气装备计算机控制技术指导老师：成绩：实验名称：电压空间矢量PWM技术仿真实现实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1.掌握电压空间矢量调制的基本原理2.探究SVPWM调制算法的实现方法3.研究SVPWM调制技术的优点4.掌握运用MATLAB/Simulink实现电气控制相关控制系统的虚拟仿真实验5.学会利用SVPWM调制技术实现相应的电气装备控制系统仿真二、实验内容和原理1.实验内容（1）SVPWM控制算法的仿真分析（2）SVPWM调制技术在电气控制中的实践验证2.实验原理（1）SVPWM技术简介PWM技术就是脉宽调制技术，是利用半导体开关器件的导通与关断，把直流电压变为电压脉冲序列，通过控制电压脉冲的宽度或周期以达到控制输出直流电压幅值的目的，或者通过控制电压脉冲序列的周期以达到控制输出交流电压的幅值和频率的目的。

空间电压矢量PWM与传统的正弦PWM不同，它是三相输出电压的整体效果，着眼于如何使电机获得理想圆形磁链轨迹。

SVPWM与SPWM相比较，绕组电流波形谐波成分小，使得电机转矩脉动降低，旋转磁场更加逼近圆形，而且使直流母线电压利用率有了很大提高。

电压型逆变器同一桥臂上的两个开关的导通与关断通常是互补的，即当桥臂上一个开关到导通的时候，另一个开关就必然关断。

输出的电压矢量砸复平面是一个脸变形，采用脉宽调制PWM技术，以较高的频率适当地控制逆变器开关状态的各种组合，使得其输出电压波形是一组宽度按照正弦变化的PWM脉冲波。

（2）死区时间及补偿实际开关元件由于存储效应的印象，关断都存在着一段时间的延时，为了防止同一桥臂上两个开关同时导通，必须在同一桥臂上一个开关关断和另一个开关导通之间插入一段时间Td，时间Td根据开关元件存储时间的最大值保留一定的安全裕度来选择。

基于SVPWM三相逆变器在MATLAB下的仿真研究.doc

基于SVPWM 三相逆变器在MATLAB 下的仿真研究摘要：介绍了电压空间矢量脉宽调制控制算法的基本概念; 并简要介绍了利用多种实际矢量合成所需电压矢量的方法及具体的实现算法; 最后,利用 Matlab 的 Simulink 工具箱,建立了SVPWM 逆变器的仿真模型,通过仿真波形可知,该算法是正确的,并分析了逆变器输出的交流电压和电流的谐波。

关键词：SVPWM 、Simulink 、三相逆变器0 引言电压空间矢量脉宽调制( Space Vector PWM,SVPWM) 控制技术,也称作磁链跟踪控制技术,它是从控制交流电动机的角度出发,最终目的是在电动机气隙空间形成旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩。

空间矢量脉宽调制方法依附其优越的性能指标、易于数字化实现等优点,自提出以来就成为研究的热点,不仅可以应用在各种交流电气传动系统中,而且在电力系统功率因数的调节以及各种利用清洁能源发电的分布式发电系统中都有很好的应用前景。

1 SVPWM 逆变器的原理1.1 电压空间矢量电压空间矢量是研究交流电动机三相电压与电动机旋转磁场关系而提出的虚构物理量。

在空间按 120°对称分布的三相电机定子绕组上施加三相对称电压()1)32sin()32sin(sin ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫+=-==πωπωωt U u t U u t U u m c m b m a在定子绕组中即产生定子电流和磁通。

对单个绕组而言,产生的磁通是脉振的,它仅在固定的绕组轴线位置上有大小和方向的变化,但是在三相绕组的配合作用下,在电机的气隙中就产生了合成的旋转磁场。

电压和电流是时间变量,并没有空间的概念,但是电动机三相绕组产生的旋转磁场是空间和时间的变量,它的大小和空间位置随时间变化,一般以矢量表示。

时空变化的旋转磁场由三相电压产生,为了描述三相电压与电动机旋转磁场的关系,提出了电压空间矢量的概念。

电压空间矢量反映了三相电压综合作用的效果,三相电压与电压空间矢量的关系由 Park 变换来表示:)2()(322401200 j C j B j S e u e u e u u A ++=式中,u s 为电压空间矢量,u A 、u B 、u C 为三相相电压,2/3为变换系数,指数项表示了三相绕组的空间位置。

电压空间矢量脉宽调制技术调制波的建模与仿真

Ｕ
１０Ｏ１０１Ｏ１Ｏ０１１０Ｏ１１０１
Ｕ０用表示，这里Ｘ００可以为０、６。、ｌ０、１０、２０、。０２。８。４。
３０，以ｘ０为例，可以画出软件开关模式下的开关序列、逆０。＝。变器三相电压波形如图１示。ＴＮ通过表１以看出，为了满足所Ｏ可开关损耗最小原则，２、６间的主辅矢量作用时间顺序需要改、４区
现ＳＷＭ。ＶＰ
表３硬件开关模式确定的开关顺序表
这种开关模式可以ｕ
ｕ、ｕ。ｕ…、ｕ、 …、ｕ６０、ｕ、
彗
Ｓ
１２３４５６
Ｕ
１００１Ｏ１０１００１１ＯＯ１１０１
Ｕ＋６０
１０１Ｏ１Ｏ０１１００１１０１１ＯＯ
Ｕ１１１
１１１０００１１１０００１１１０００
Ｕ１１１
１１１０００１１１０００１１１０００
Ｕ＋即
１０１０Ｏ１Ｏ１１００１１Ｏ１１Ｏ０
ＩＩ ● ●
种是软件开关模式。无论哪一种方式在每个载波周期中必须解决
ｕ、Ｕ、Ｕ。。。、Ｕ。的开关次序问题。不同的开关方式将产生不
ＢＴ相ｂＣＴ相ｃ
…
Ｉ１ｒ—— ＇Ｉ＇
：：Ｌ一
３ＳＷＭ开关模式ＶＰ
实现ＳＷＭ的开关方式有两种，一种是硬件开关模式，一ＶＰ

SVPWM控制算法MATLAB仿真

摘要随着全控型快速半导体自开关器件和智能型高速微控制芯片的发展，使得数字化PWM成为PWM控制技术发展的趋势。

但是传统的SPWM法比较适合模拟电路实现，不适应于现代电力电子技术数字化的发展趋势。

电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)控制技术是一种优化了的PWM控制技术，和传统的PWM法相比，不但具有直流利用率高(比传统的SPWM 法提高了约15%)，输出谐波少，控制方法简单等优点，而且易于实现数字化。

本文首先对脉宽调制技术的发展现状进行了综述，在此基础上分析了电压空间矢量脉宽调制技术的发展现状，接着对空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基本原理进行了详细的分析和推导。

最后介绍了SVPWM的基本原理及其传统的实现算法,并通过SVPWM的算法构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。

关键字：空间矢量脉宽调制；仿真；建模；算法；Matlab/SimulinkAbstractTogether with the continual development of all-controlled fast semiconductor self-turn-off devices and intelligent high speed micro-control chip, the digitized PWM is becoming the trend of PWM control technique development .However, the traditional SPWM method is more suitable for analog circuits, and the traditional SPWM can not adapt to the development trend of the digitization of the modem power and electric.Space-vector pulse width modulation (SVPWM)is a kind of superiorized PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC supply voltage(compared with the traditional SPWM, reduced by 15.47%), having little harmonic output and the easy control method, furthermore easy to realize the digitization.The article presents the developing condition of PWM and SVPWM firstly.The theory of SVPWM is discussed in detail.Finally, the basic principle of SVPWM and the traditional algorithm are introduced, and constructing Matlab/Simulink simulation model by SVPWM algorithm .In the end, the simulation on results verifies the correctness and feasibility of the algorithm.Keywords：svpwm；simulation；modeling；algorithm；Matlab/Simulink目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)第一章概述 (4)1.1 MA TLAB 动态仿真工具SIMULINK 简介 (4)1.2 SVPWM 的控制算法 (5)1.3 参考电压矢量ref U 所处扇区N 的判断 (7)第二章 SVPWM 控制算法分析 (10)2.1 常规SVPWM 模式下，计算Y X T T , (10)2.2计算A ，B ，C 三相相应的开关时间321,,cm cm cm T T T (12)第三章 SVPWM 的SIMULINK 实现 (13)3.1SVPWM 控制算法原理图 (13)第四章 SVPWM 的SIMULINK 仿真结果 (18)4.1 波形图 (18)总结 (20)参考文献 (21)第一章概述1.1 MATLAB动态仿真工具SIMULINK简介随着控制理论和控制系统的迅速发展，对控制效果的要求越来越高，控制算法也越来越复杂，因而控制器的设计也越来越困难。

SVPWM的研究和MATLAB仿真

SVPWM的研究和MA TLAB仿真摘要：以电机基础理论为出发点，针对SPWM电压利用率低，谐波多和一般空间电压矢量SVPWM（space vector pulse width modulation）结构模糊复杂的缺点，本文通过用MA TLAB/simulink平台自行设计的模块，搭建了整套SVPWM系统，并且通过仿真验证了整套系统的正确性和简单易行。

关键词：空间电压矢量SVPWM SPWM MA TLAB1引言：随着微电子技术和电力电子技术的迅速发展，交流电机在数字控制领域越来越被广泛的应用。

传统的脉宽调制方法数字化实现比较困难，以及SPWM脉宽调制技术电压利用率低和谐波多等缺点在交流电机调速方面一直未能取得满意的结果。

然而空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的出现很好的解决了上述问题。

但是目前所普遍采用的SVPWM结构模糊复杂等不足，让人难以理解其实现过程。

本文通过用MA TLAB/SIMULINK软件平台自行设计的模块，搭建了整套SVPWM系统，并且通过仿真验证了整套系统的正确性和简单易行。

2.1SVPWM系统设计系统构成分为四个部分，第一个模块部分是扇区模块，主要计算基础合成矢量所在的扇区。

第二模块部分为基础合成矢量作用时间模块，主要计算基础合成矢量的作用时间。

第三模块部分为时间顺序模块，主要对不同合成矢量的作用顺序进行组合。

第四模块部分为调制部分，主要对前端模块所生成的波形进行PWM调制，按一定频率产生一系列占空比不等的脉冲波。

系统的总体框图如图1所示。

图1 系统总体框图经过前级clark变换后得到两相正交的正弦信号，同时输入扇区计算模块和基础合成矢量持续时间模块。

经过扇区计算模块后，把其计算得到的扇区值输入到基础合成矢量持续时间模块，经过计算便可得到不同合成矢量所持续的时间，然后将其时间值输入到时间顺序模块，通过组合计算，输出合成矢量作用时间的波形。

2.1 扇区模块的算法，由给定输入的Uα，Uβ确定电压矢量所在扇区。

异步电机SVPWM矢量控制的Matlab仿真

异步电机ＳＶＰＷＭ矢量控制的Ｍａｔｌａｂ仿真①李瑾②（南昌工程学院电气工程学院　江西南昌３３００９９）摘　要　ＳＶＰＷＭ（ＳｐａｃｅＶｅｃｔｏｒＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）技术应用于交流异步电动机调速系统中不但改善了脉宽调制ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）技术存在的直流电压利用率偏低的缺点而且具有电机转矩脉动小、动态响应快、噪声低等优点。

本文以两相静止的αβ坐标系中异步电机的数学模型为基础，运用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件对采用转子磁场定向矢量控制策略的ＳＶＰＷＭ控制系统进行了仿真，仿真结果说明文中建立的三相异步电机仿真模型和所用的ＳＶＰＷＭ控制算法是正确和有效的。

关键词　空间矢量　脉宽调制　转子磁场定向　Ｍａｔｌａｂ中图法分类号　ＴＭ３４３文献标识码　ＡＤｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－１２６９２０２３０１００２ＭａｔｌａｂＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒＳＶＰＷＭＶｅｃｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌＬｉＪｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｃｈａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００９９）ＡＢＳＴＲＡＣＴ　ＳＶＰＷＭｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｅｄｉｎＡＣａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｏｆｌｏｗＤＣｖｏｌｔａｇｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂｕｔｈａｖｅｌｉｔｔｌｅｍｏｔｏｒｔｏｒｑｕｅｒｉｐｐｌｅ，ｆａｓｔｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｌｏｗｎｏｉｓｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｓｉｍｕｌａｔｅｄＳＶＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｒｏｔｏｒｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｂｙＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｈｒｅｅｐｈａｓｅａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒａｎｄＳＶＰＷＭａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｒｅｃｏｒｒｅｃｔａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ　Ｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒ　Ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｒｏｔｏｒｆｌｕｘｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｍａｔｌａｂ１　前言空间电压矢量脉冲宽度调制（ＳＶＰＷＭ）控制策略是通过逆变器电压空间矢量的切换来得到接近圆形的旋转磁场，它具有比ＳＰＷＭ（ＳｉｎｕｓｏｉｄａｌＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）控制更好的性能如提高电压型逆变器的电压利用率，减小电机的转矩脉动并改善其动态特性等，其主要原因在于ＳＶＰＷＭ虽然不输出三相对称的ＰＷＭ波，但它在静态甚至暂态时都能产生准圆形旋转磁场，即它比ＳＰＷＭ更为直接地控制了交流电机的旋转磁场而不是象ＳＰＷＭ控制那样把控制重点放在波形的改进上［１］。

永磁同步电机电压空间矢量控制仿真研究

机系统的仿真模型对系统设计和性能分析具有十分
重要的意义。目前对永磁同步电机交流调速一般采用磁场定
磁链矢量也就不能形成一个平滑的圆，而不能获从
得良好的电机运行性能。
Ｕ２ｏｏｉ（ｌ）０Ｌ１０（ｌ）
ｉ：ｄ０的矢量控制策略。在ＭＴＡ／ｉｕｉｋ环境下，现ＳＰＡＬＢＳｍｌｎ实ＶＷＭ控制系统仿真，真结果显示了仿
ＳＰＶＷＭ良好的速度和转矩控制特性。
关键词：永磁同步电机；电压空间矢量脉宽调制；仿真
（投影到所在扇区相邻的两个基本电压空间矢量，，上，出各自的作用时问，求进行矢量合成。对于任意小的时间周期７删，变器输出平均值与ｕ平均１逆Ｐ，
踪控制，磁链跟踪的轨迹是靠电压空间矢量相加得
向控制策略，宽调制技术以正弦脉宽调制（Ｐ脉ＳＷＭ）
的应用最为广泛。空间矢量脉宽调制（ＶＷＭ）术ＳＰ技和ＳＷＭ技术相比具有谐波含量少、关损耗小、Ｐ开供
电电压利用率高等优点，使ＰＳ输出转矩脉动可ＭＭ小，提高ＰＭ交流调速性能ＪＭＳ。本文阐述了永磁同步电机转子磁场定向电压空问矢量脉宽调制的原理，采用ｉ＝０的矢量控制策略，于ＭＴＡ基ＡＬＢ环境，对

SVPWM算法理解、Simulink仿真及程序编写

SVPWM算法理解、Simulink仿真及程序编写SVPWM算法理解、Simulink仿真及程序编写1. 空间⽮量理解三相逆变器中，三相电压若分开描述则较繁琐，故将三相电压量⽤⼀个合成量表⽰（该合成量能保持三相信息的完整性），则三相问题简化为单相（复数）问题。

相似于坐标变换。

三相电压 a = k sin x ; b = k sin (x-120) ; c = k sin (x+120) 。

空间⽮量电压 V = Re+ j Im = 1.5k e^j {x-90} ; 其轨迹为圆。

对于任⼀三相电压状态，只有唯⼀空间⽮量电压点与之对应；对于任⼀空间⽮量电压点，亦只有唯⼀三相电压状态与之对应。

两者相互转换。

举⼀个常见的例⼦，在两电平三相逆变电路中，如下。

开关管导通状态有 000~111 ，共8种。

其表⽰意义为 “abc”3桥臂，“1”上半桥臂导通。

由开关管导通状态得到三相电压状态如表格中所⽰，将三相电压状态转换为空间电压⽮量表⽰如下所⽰。

在空间电压⽮量中很清晰得到开关管导通顺序：a（110001…）; b ( 011100… ) ; c ( 000111 )联系第⼀段的理论基础，6个空间⽮量组成的空间电压⽮量是个不规整的圆，故其得到的三相电流亦⼗分失真。

然⽽能够通过使相邻两个⽮量（和适当的零⽮量）短时间内交替作⽤，似于合成新的空间⽮量，使得圆规整些、三相电流趋于正弦。

这种合成“新”⽮量的⽅法便是 SVPWM。

2. SVPWM算法主要包括3个部分：判断参考电压⽮量Uref所在扇区；计算相邻空间⽮量的作⽤时间；根据作⽤时间合成三相PWM信号。

参考电压⽮量Uref 所在扇区判断空间扇区定义如下所⽰；图中Ud为逆变器主电路的直流母线电压，⽮量幅值为2Ud/3。

根据恒幅值clack变换推得。

计算相邻两电压空间⽮量的作⽤时间根据作⽤时间合成三相PWM信号3. Simulink 仿真采⽤恒幅值变换将三相变换为两相作为svpwm1程序的输⼊；余下2输⼊分别为采样时间和直流侧母线电压；svpwm1输出的调制信号经三⾓载波调制后输出的PWM波B点电势B相负载上的电压、电流波形。

电压空间矢量研究及Matlab仿真

电压空间矢量研究及Matlab仿真作者：张胜达曹建文来源：《现代电子技术》2009年第21期摘要:介绍了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,详细分析了在Matlab环境下实现电压空间矢量的方法,最后给出结合永磁同步电机(PMSM)调速系统的仿真实验结果。

仿真结果表明,该系统具有良好的鲁棒性和快速性,对电机参数不敏感,为研究永磁同步电机调速提供了一定的理论和仿真依据。

关键词:SVPWM;空间矢量;Matlab;PMSM中图分类号:TM712 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2009)21-152-02Research of Space Vector Pulse Width Modulation and Simulation in MatlabZHANG Shengda,CAO Jianwen(Shanxi Coal Mining Maclinery Co.Ltd.,China Coal Research Institute,Taiyuan,030001,China)Abstract:The basic principle of Space-Vector Pulse Width Modulation (SVPWM)and the simulated method in Matlab are introduced in detail.The simulation with Permanent-Magnet Synchronous Machine(PMSM) AC speed control system results are shown.Simulation results demonstrate that the proposed control scheme can obtain a robust fast speed control.The system is not sensitive to motor parameters.Theory and Matlab simulation method is given to further study of PWSM.Keywords:SVPWM;space-vector;Matlab;PMSM近年来,电机的空间矢量理论被引入到逆变器及其控制中,形成和发展了空间矢量PWM(SVPWM)控制思想。

基于无差拍电压空间矢量控制的SVG仿真研究

真。将无差拍与电压空间矢量ＳＶＰＷＭ相结合，分析实时的仿真波形，仿真结果验证了所选控制方案的
有效性和可行性。
关键词无差拍电压空间矢量中图分类号ＴＨ８９
静止无功发生器Ｍａｔｌａｂ仿真文章编号１０００ — ３９３２（２０１３）０４￣５２３－０５
摘要
提出一种静止无功发生器无功补偿的新方法 —— 基于无差拍电压空间矢量控制。该方法通过
瞬时无功功率理论的无功电流检测法实时检测无功电流，提高了系统响应速度。针对直接电流控制开
文献标识码Ａ
当今电力系统中，无功功率的补偿对于供电
系统和负载的运行都起着非常重要定受电端和电网的电压以及平
衡三相有功及无功负载等最早的无功补偿设备有
电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，使电路吸收或者发出满足系统要求的无功电流，实现系统的无功功率补偿。从电路的结构上可以
把ＳＶＧ分为电压型和电流型桥式电路两种。但
上，ＳＶＧ的工作原理如图２所示。设电网电压和ＳＶＧ输出的交流电压分别用向量。和，来表
根据基尔霍夫电压定律得到静止无功发生器

空间矢量调制的基本原理与MATLAB仿真应用

科技风2021年6月DO/10.19392/ka1671-7341.202117046空间矢量调制的基本原理与MATLAB仿真应用刘雪琴王思琦王佳浩叶鸿凯余启灿武汉科技大学信息科学与工程学院湖北武汉430080摘要：空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)在电力电子变换控制与电机传动控制中有着广泛的应用。

本文分析了SVPWM技术的基本原理以及其在Matlab/Simulink中模型的实现方法，并研究了SVPWM技术在永磁同步电机矢量控制中的应用"通过在Matlab中进行仿真,验证了所搭建SVPWM模型的准确性,并验证了该方法在电机应用中的实用性。

关键词：SVPWM；扇区；数学模型；仿真The basic principle of space vectorpulse width modulationand MATLAB simulation applicationLiu Xueqio Wang Siqi Wang Jiahao Yc Hongkai Yu QicanCollege of Information Science and Engineering,Wuhan University of Science and Technology HubeiWuhan430080 Abstract:Space vector pulse width modulation(SVPWM)has a wide application in power electronic conversion control and motor transmission control.This papeo analyzes the basic principle of SVPWM technology and the method of modeling in Matlab/ZSanulink,and also studies the application of SVPWM technology in vector control of permanent may n et synchronous motor.Through simulation in Matlab,the accuracy of the model is verified,and the practicabilitu of the method in the application of motor is obtained.KeyworPs:SVPWM；sector；mathematical model；simulation1绪论空间电压矢量PWM(SVPWM)技术将逆变器和交流电机作为一个整体考虑,能有效地减小逆变器电压谐波损耗，同时能显著提升直流电压的利用率，且易于实现实时控制，因此比传统的正弦波PWM(SPWM)技术应用更为广泛，是电力电子变换控制与电机传动控制中重要的PWM调制方式%1N&#本文详细分析了SVPWM技术的基本原理和实现方法，并介绍了其在Matlab中结合三相交流永磁同步电机控制的应用仿真，通过仿真结果验证了该技术实现的可行性和正确性。

毕业设计异步电机电压空间矢量系统的仿真研究

摘要摘要由于直流电动机结构复杂，制造费时以及需要经常性维护等缺点，使得人们一直努力寻找能替代直流电动机调速的交流电动机调速。

随着电力电子技术、PWM调制技术、计算机控制技术、交流电动机的控制技术的发展，交流调速系统由于其坚固耐用、运行可靠等众多优点，正在逐步取代以前直流调速系统，在传动领域占据主导地位。

直到20世纪80年代中期，德国学者们在交流电机调速中提出了磁链轨迹控制的思想，在此基础上进一步发展产生了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的概念。

SVPWM又称磁链追踪型PWM法，它是从电动机的角度出发，着眼于如何使电机获得圆磁场。

本文首先介绍了种种交流调速技术，并逐一的分析其优缺点，然后重点详细的介绍了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术，就其如何使电机获得圆磁场进行了具体的分析和推导。

并且推导出在MATLAB/SIMULINK环境下SVPWM控制信号的数学模型，并得到SVPWM控制下的电动机输出电流、电压、转速、转矩、磁链等信号的波形，经分析证实了异步电机在SVPWM控制下，具有启动电流小、转速稳定快、直流利用率高、能量损耗少、谐波少、控制简单等优点。

AbstractAs the DC motor complex, manufacturing time and the need for regu lar maintenance shortcomings, so people have been looking for an alternati ve to DC motor speed control of AC motor speed control. With the powe r electronics, PWM modulation technology, computer control technology, c ommunication technology, the development of motor control, AC drive syst em because of its rugged, reliable operation of the many advantages, is gr adually replacing the previous DC drive system, in drive occupy dominanc e.Until the mid-1980s, the German scholars proposed in the alternating current machine velocity modulation the flux linkage trajectory control's th ought that based on this further developed has had the voltage space vect or pulse-duration modulation (SVPWM) concept. SVPWM said that the flu x linkage tracing PWM law, it is from electric motor's angle embarking, h ow focuses to cause the electrical machinery to obtain the circular field.This paper introduces the various AC variable speed, and the analysis of their advantages and disadvantages of each, and then focus on a detail ed description of the voltage space vector pulse width modulation (SVPW M) technique, on how they get round the motor magnetic field analysis a nd derivation of specific . And derived in the MATLAB / SIMULINK en vironment, the mathematical model of SVPWM control signal, and get SV PWM under the control of motor output current, voltage, speed, torque, fl ux and other waveform, confirmed by the analysis of induction motor und er the control of the SVPWM with a start current, speed stability and qui ck, DC high efficiency, low energy loss, less harmonic control and simple.目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1引言 (1)1.2交流调速的发展历程 (2)1.2.1三大核心技术的突破 (2)1.2.2三个发展阶段 (4)第2章SVPWM调制原理和主电路设计 (10)2.1SVPWM调制技术概述 (10)2.2SVPWM调制原理 (10)2.3主电路拓扑 (15)2.4主电路参数计算 (16)第3章基于MATLAB/SIMULINK的仿真 (18)3.1MATLAB/SIMULINK简介 (18)3.2SVPWM的算法及仿真 (19)3.3异步电机模块的介绍 (27)3.4SVPWM控制下的异步电机仿真 (27)第4章仿真结果与波形分析 (30)4.1SVPWM控制下电机的输出波形 (30)4.2波形分析 (35)结论 (36)参考文献 (38)第1章绪论第1章绪论1.1 引言调速分为直流调速和交流调速两大类。

电压空间矢量PWM控制的仿真研究

1 引言spwm方法是从输出电压的角度出发，目的在于生成一个可以调频调压的三相对称正弦供电电压，电流跟踪pwm着眼于输出电流的正弦化。

而本文介绍的空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation，svpwm）技术则是从交流电机的角度出发，以控制交流电机磁链空间矢量轨迹逼近圆形为目的，以减小电机的转矩脉动、改善电机的运行性能。

这种控制方法又称为“磁链跟踪pwm控制”。

传统的正弦脉宽调制（spwm）技术直流电压利用率低，谐波成分较大，且不易于数字化实现。

空间矢量脉宽调制技术基于磁链轨迹控制原理，是一种优化了的pwm 控制技术，和传统的spwm 法相比，不但具有直流电压利用率高(比传统的spwm法提高了15.47%)，输出谐波少，开关损耗小等优点，而且易于实现数字化。

2 电压矢量控制的原理假设交流电机由理想的三相对称正弦电压供电，如式(1)所示：(1)可定义定子电压空间矢量为：(2)式中：um为电压幅值，ω为电压的角频率。

如图1所示，a，b，c分别表示在空间静止不动的三相绕线的轴线，空间互差120°。

电压空间矢量us是一个以速度ω旋转的矢量，三相电压ua、ub、uc可以看作是电压空间矢量us在a，b，c三个坐标轴上的投影，它们的方向始终在各相的轴线上，而大小随时间按正弦规律变化。

将式(1)代入式（2）可得：us=um(cosωt+jsinωt)=uα+juβ (3)因此三相对称正弦电压可等效地用uα、uβ表示，uα、uβ为电压空间矢量us在a，b，c轴上的投影，其中α轴与a轴重合，β轴超前α轴90°。

类似的，还可以定义交流电机的定子电流空间矢量is和定子磁链空间矢量ψs：(4)(5)式中：ia、ib、ic和ψa、ψb、ψc分别表示电机的三相定子电流和定子磁链。

则交流电机的定子电压方程可利用空间矢量表示为：(6)式中：rs为定子电阻。

由于rs通常很小，定子电阻压降在多数情况下都可忽略，因此定子磁链空间矢量ψs可由定子电压空间矢量us的积分得到：(7)式中：ψs0为磁链初值。

基于空间矢量的有源电力滤波器仿真研究——毕业设计

摘要随着全控型快速半导体自开关器件和智能型高速微操纵芯片的进展，数字化PWM成为PWM操纵技术进展的趋势。

可是传统的SPWM法比较适合模拟电路实现，不适应于现代电力电子技术数字化的进展趋势。

电压空间矢量脉宽调制(Space-Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)操纵技术是一种优化了的PWM操纵技术，和传统的SPWM法相较，不但具有直流畅用率高，输出谐波少，操纵方式简单等优势，而且易于实现数字化。

本文第一对脉宽调制技术的进展现状进行了综述，在此基础上分析了电压空间矢量脉宽调制技术的进展现状；接着对空间电压矢量脉宽调制技术((SVPWM )的大体原理进行了详细的分析和推导，SVPWM是基于磁链追踪的思想，它以三相对称正弦波电压供电下三相对称电动机定子理想磁链圆为基准，由三相逆变器不同开关模式下所形成的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆的，在追踪的进程中，逆变器的开关模式作适当的切换，从而形成PWM波;然后详细分析了电压空间矢量脉宽调制技术的调制波。

随着电力电子装置等非线性电力负荷的普遍应用,电网谐波问题日趋严峻。

它不仅阻碍着电力用户的用电质量,也要挟着电力系统的平安、经济运行。

因此,谐波抑制已成为现今电能质量领域中的重要研究课题之一。

有源电力滤波器(Active Power Filter——APF),具有无源滤波器所无法比拟的优势,是尔后配电系统谐波抑制装置的进展方向。

本文在综述并联型有源电力滤波器的结构、原理和操纵方式的基础上,着重研究了电压空间矢量PWM操纵技术在有源电力滤波器中的应用。

文章还详细分析了SVPWM法的大体调制方式，在前人研究的基础上对现有的SVPWM操纵算法进行了一些改良，重点分析了过调制和扇区过渡两种特殊情形下的操纵算法。

利用软件中的动态仿真工具SIMULINK对改良以后的操纵算法进行了动态仿真，通过仿真分析验证了改良后操纵算法的正确性。

在此基础上，成立了SVPWM逆变器在有源电力滤波器中的仿真模型。

电压空间矢量研究及Matlab仿真

电压空间矢量研究及Matlab仿真
电压空间矢量研究及Matlab仿真
近年来，电机的空间矢量理论被引入到逆变器及其控制中，形成和发展了空间矢量PWM(SVPWM)控制思想。

其原理就是利用逆变器各桥臂开关控制信号的不同组合，使逆变器输出电压空间矢量的运行轨迹尽可能接近圆形。

空间矢量脉宽调制技术，不仅使电机脉动降低，电流波形畸变减小，且与常规正弦脉宽调制(SP-WM)技术相比，直流电压利用率有很大提高，并更易于数字化实现。

1 电压空间矢量调制(SVPWM)算法
SVPWM是以磁链跟踪控制为目标，使逆变器瞬时输出三相脉冲电压合成的空间电压矢量与期望输出三相正弦波电压合成的空间电压矢量相等。

对于三相电压型逆变器而言，它有8种工作状态，用矢量表示这8种空间状态，如图1所示。

介绍SVPWM工作原理的相关文献很多，这里不再细述，以下给出算法步骤：
(1)判断参考电压矢量Vref所在扇区
引入三个中间变量A，B，C：。