[20150123]SVPWM具体实现过程

SVPWM的实现过程(附C代码)

SVPWM 算法的实现过程1、算法的输入与输出输入u s α、u s β 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u s α、u s β，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：2、扇区计算空间矢量调制的第一步是判断由u s α、u s β所决定的空间电压矢（U ref ）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：0<arctan(u s β/u s α)<60 º 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。

落在第N 扇区的充分必要条件,得出下表1-1：ref s β 3u s α-u s β 、− 3u s α-u s β 三式决定，因此令：1232222U U U U U U ββαβα⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪=--⎪⎩再定义，若U 1>0 ，则 A=1，否则 A=0；若U 2>0 ，则 B=1，否则 B=0；若U 3>0 ，则 C=1，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 ，则可以通过下表计算参考电压矢量 U ref 所在的扇区。

表 1-2 X 值与扇区对应关系采用上述方法，只需经过简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 U 4、U 6、U 0 及 U 7 合成，用平均值等效可得：4466ref S U T U T U T *=*+*因为 |U 4|=|U 6|=2U dc /3 ，所以可以得到各矢量的状态保持时间为： T 6=3T s U dc u s βT 4=Ts U dc(32u s α−32u s β)当电压矢量位于其他扇区时同理可算出相邻电压的作用时间：第二扇区：T 6=T s U dc(32u s α+32u s β) T 2=T s U dc(−32u s α+32u s β) 第三扇区：T 2= 3T sUdcu s βT 3=−T s U dc(32u s α+32u s β) 第四扇区：T 1=−3T s U dcu s β T 3=T s U dc(−32u s α+32u s β)第五扇区：T1=−T sU dc (32u sα+32u sβ)T5=T sU dc(32u sα−32u sβ)第六扇区：T5=−3T sU dc u sβT4=T sU dc(32u sα+32u sβ)令x=3T sU dc u sβ，y=T sU dc(32u sα+32u sβ)，z=T sU dc(32u sα−32u sβ)，则在每个扇区相邻的两电压矢量的作用时间如下表所示：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。

SVPWM的原理讲解

SVPWM的原理讲解SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种基于空间矢量的脉宽调制技术，用于控制交流电机的三相逆变器。

它在电机控制中广泛应用，具有高效、低失真和高精度的优点。

本文将从原理、工作原理和优点三个方面对SVPWM进行详细介绍。

一、原理SVPWM的基本原理是将三相电压分解为alpha轴和beta轴的两个独立分量，然后根据alpha和beta的大小和相位差计算得到一个空间矢量，最后根据空间矢量的方向和大小来确定控制电压波形。

通过合理的调节控制电压的大小和频率，可以实现对电机的精确控制。

二、工作原理1. 坐标变换：将三相电压转换为alpha轴和beta轴的分量，通过如下公式计算得到alpha和beta：alpha = 2/3*Va - 1/3*Vb - 1/3*Vcbeta = sqrt(3)/3*Vb - sqrt(3)/3*Vc2. 空间矢量计算：根据alpha和beta的大小和相位差计算得到空间矢量。

空间矢量的方向和大小决定了逆变器输出电压的形状和频率。

3.脉宽调制：根据空间矢量的方向和大小来确定脉冲的宽度和频率。

通常，采用时间比较器和斜坡发生器来实现脉冲宽度调制，使得逆变器输出的脉冲宽度能够跟随空间矢量的变化。

4.逆变器控制：将调制好的脉宽信号通过逆变器输出到交流电机。

逆变器通过控制脉冲宽度和频率来改变输出电压的形状和频率，从而实现对电机的精确控制。

三、优点1.高效：SVPWM技术能够将三相电压转换为整数变化的脉宽信号，减少了功率器件的开关次数，提高了逆变器的转换效率。

2.低失真：SVPWM技术能够通过精确控制脉冲宽度和频率来改变输出电压的形状和频率，减小了电机输出的谐波失真，提高了电机的运行效果和负载能力。

3.高精度：SVPWM技术能够实现对电机的精确控制，通过调整输出电压的波形和频率，可以实现电机的恒转矩和恒转速控制，提高了电机的控制精度和稳定性。

SVPWM的原理和法则推导和控制算法详细讲解

SVPWM的原理和法则推导和控制算法详细讲解SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种三相不对称多电平PWM调制技术。

其原理是将三相电压转换为空间矢量信号，通过调制的方式控制逆变器输出电压，以实现对三相电机的控制。

下面将详细介绍SVPWM的原理、法则推导以及控制算法。

一、原理：SVPWM的原理在于将三相电压分解为两相，即垂直于矢量且相互垂直的两个分量，直流坐标分量和交流坐标分量。

其中，直流坐标分量用于产生直流电压，交流坐标分量用于产生交流电压。

通过对直流和交流坐标的调制，可以生成所需的输出电压。

二、法则推导：1.将三相电压写成直流坐标系下的矢量形式：V_dc = V_d - 0.5 * V_a - 0.5 * V_bV_ac = sqrt(3) * (0.5 * V_a - 0.5 * V_b)2. 空间矢量信号通过电源电压和载波进行调制来生成输出电压。

其中，电源电压表示为空间矢量V。

根据配比原则，V_dc和V_ac分别表示空间矢量V沿直流和交流坐标的分量。

V = V_dc + V_ac3.根据法则推导，导出SVPWM的输出电压：V_u = 1/3 * (2 * V_dc + V_ac)V_v = 1/3 * (-V_dc + V_ac)V_w = 1/3 * (-V_dc - V_ac)三、控制算法：1. 设定目标矢量Vs，将其转换为直流坐标系分量V_dc和交流坐标系分量V_ac。

2.计算空间矢量的模长：V_m = sqrt(V_dc^2 + V_ac^2)3.计算空间矢量与各相电压矢量之间的夹角θ：θ = arctan(V_ac / V_dc)4.计算换向周期T和换相周期T1：T=(2*π*N)/ω_eT1=T/6其中，N为极对数，ω_e为电机的角速度。

5.根据目标矢量和夹角θ，确定目标矢量对应的扇区。

6.根据目标矢量和目标矢量对应的扇区，计算SVPWM的换相角度β和占空比：β=(2*π*N*θ)/3D_u = (V_m * cos(β) / V_dc) + 0.5D_v = (V_m * cos(β - (2 * π / 3)) / V_dc) + 0.5D_w=1-D_u-D_v以上步骤即为SVPWM的控制算法。

SVPWM的实现过程

CompACompB CompC SVPWM 算法的实现过程1、算法的输入与输出输入、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、，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：2、扇区计算空间矢量调制的第一步是判断由、所决定的空间电压矢（）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：0<arctan(/)<60 º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。

落在第N 扇区的充分必要条件,得出下表1-1：扇区落在此扇区的充要条件I ，>0 且Ⅱ ，且 Ⅲ ，且-Ⅳ ，且/Ⅴ 且 Ⅵ ，且/若进一步分析以上的条件，有可看出参考电压矢量所在的扇区完全由、计算电压矢量所在的扇区N选取电压矢量并计算相邻两个电压矢量作用的时间Tx 、Ty 采用7段式SVPWM 计算比较寄存器的值 N TxTy- 、- 三式决定，因此令：123322322U U U U U U U U ββαβα⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪=--⎪⎩再定义，若U 1>0 ，则 A=1，否则 A=0；若U 2>0 ，则 B=1，否则 B=0；若U 3>0 ，则 C=1，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 ，则可以通过下表计算参考电压矢量 U ref 所在的扇区。

表 1-2 X 值与扇区对应关系 X 3 1 5 4 6 2 扇区号ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ采用上述方法，只需经过简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。

[20150123]SVPWM具体实现过程

SVPWM 实现过程SVPWM 的输入为一个旋转的电压矢量，设其幅值为ref U ，将它在二维垂直坐标系αβ上分解如下：cos()sin()ref ref u U u U αβθθ=⋅=⋅ 其中[)0,2θπ∈SVPWM 的输出是三相逆变桥上的各个MOS 管的占空比。

设三相逆变桥的输出端直流母线电压为DC U ，则/DC svpwm pwm ref U K T U =⋅，调整其中参数svpwm K ，几个得到不同幅值的输出，调整θ的角速度，即可得到不同频率的输出。

简单点可以理解为一个逆变器的工作原理。

1. 先计算下面三个等式的值11212221322u u u u u u u βαβαβ==-=--2. 将(1,2,3)u u u 分别与0比较3. 分别在6个分区上计算合成(,)u u αβ矢量的两个分量以第一区为例：计算好所有分区的结果总结如下表：032312()/2pwm x y x yt t T T T t t T t t T ==--=+=+svpwm K 为一常系数，在Uref 归一化的情况下，其最大值可取值为PWM 周期大小。

4. 计算得到的A,B,C 三相占空比变化曲线大致如下：（12002000svpwm K Ts ==，）A,B,C 三相分别有两个MOS 管，这两个MOS 管的输出应该是互补的。

附件Matlab程序m文件：test_svpwm2.m参考文献：AN908 dsPIC30F实现交流感应电机的矢量控制.pdf ，Microchip Clarke变换中系数根号三分之二的推导.pdfSVPWM的原理及法则推导和控制算法详解.pdf空间矢量控制(SVPWM)原理.pdf。

SVPWM的原理与法则推导和控制算法详解

SVPWM的原理与法则推导和控制算法详解SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种常用于电力电子系统中的调制技术，用于控制交流电机的转速和输出电压。

它通过在电机相电流中施加适当的电压向量来控制电机的输出。

SVPWM的原理基于矢量变换理论和电压空间矢量的概念。

在SVPWM中，通过合理地选择电机相电流的方向和幅值，可以实现各种输出电压波形。

具体来说，SVPWM通过将输入直流电压转化为三相交流电压，然后按照一定的时序开关三相电压源，最终实现对电机的控制。

对于输入直流电压Vin和电机的相电流ia，ib和ic，SVPWM的推导可以分为以下几个步骤：1.将三相电流转换为两相电流：α = ia - ib / √3β = (2*ic - ia - ib) / √6其中，α和β分别表示两个正交轴向的电流分量。

2.计算电机相电流的矢量和以及矢量角度：i=√(α^2+β^2)θ = arctan(β/α)其中，i表示电流的矢量和，θ表示电流矢量的角度。

3.通过计算矢量角度来确定电压空间矢量的方向：根据电流矢量角度的范围，将电流矢量所在的区域划分为6个扇区（S1-S6），每个扇区对应一个电压空间矢量的方向。

4.计算电压空间矢量的幅值：根据电流矢量的大小，计算得出在相应扇区内的电压空间矢量的幅值。

5.根据电压空间矢量的方向和幅值，计算各相电压的占空比：根据电压空间矢量的方向和幅值，可以得出控制电机的各相电压的占空比。

1.读取电机的输入参数，包括电流、速度和位置信号。

2.根据输入参数计算出电机相电流的矢量和和矢量角度。

3.根据矢量角度确定电压空间矢量的方向。

4.根据矢量角度和矢量幅值计算电压空间矢量的幅值。

5.根据电压空间矢量的方向和幅值，计算出各相电压的占空比。

6.将占空比参考信号与电机的PWM生成模块相结合，通过逆变器将控制信号转化为交流电压，并驱动电机运行。

7.循环执行以上步骤，并实时调整占空比，以实现对电机速度和输出电压的精确控制。

svpwm的原理及法则推导和控制算法详解

svpwm的原理及法则推导和控制算法详解SVPWM是一种空间矢量脉宽调制技术，常应用于交流电机的无传感器矢量控制方案中。

SVPWM的原理及法则推导涉及到三相交流电机理论、空间矢量分析以及脉宽调制等内容。

下面将对SVPWM的原理、法则推导和控制算法进行详解。

1.SVPWM原理SVPWM的原理是基于交流电机的三相正弦波电流与空间矢量之间的转换关系。

交流电机的电流空间矢量可以表示为一个复数形式，即电流空间矢量(ia, ib, ic) = ia + jib。

空间矢量在空间中对应一个电机角度θ。

SVPWM的目标是控制交流电机的三相正弦波电流，使其与预期空间矢量一致，从而控制电机输出力矩和转速。

SVPWM首先对预期空间矢量进行空间矢量分解，将其分解为两个基本矢量Va和Vb。

然后根据电机角度θ和两个基本矢量的大小比例，计算出三相正弦波电流的幅值和相位。

2.SVPWM法则推导SVPWM的法则推导是为了实现精确控制电机的输出力矩和转速。

在法则推导中，首先需要建立电流与电压之间的关系，然后计算出三相正弦波电流的幅值和相位。

最后根据幅值和相位生成PWM波形，控制交流电机的动作。

具体推导过程如下：-步骤1：计算Va和Vb的大小比例，根据预期空间矢量和电机角度θ，可以通过三角函数计算出Va和Vb的幅值。

-步骤2：计算Vc，由于交流电机为三相对称系统，Vc的幅值等于Va和Vb的和，相位等于Va相位加120度。

-步骤3：计算三相正弦波电流的幅值和相位，幅值可以通过输入电压和阻抗模型计算得到。

-步骤4：根据幅值和相位生成PWM波形。

3.SVPWM控制算法SVPWM控制算法实现了对交流电机输出力矩和转速的精确控制。

- 步骤1：通过位置传感器或者传感器less技术获取电机角度θ。

-步骤2：根据预期输出力矩和转速，计算出预期空间矢量。

-步骤3：根据电机角度θ和预期空间矢量，计算出Va和Vb的幅值。

-步骤4：根据Va和Vb的大小比例和Vc的相位，生成PWM波形。

svpwm工作原理

svpwm工作原理一、引言随着电力电子技术的不断发展，交流电机控制技术也得到了广泛应用。

其中，空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）技术是一种常用的交流电机控制方法。

本文将详细介绍SVPWM的工作原理及其在交流电机控制中的应用。

二、SVPWM原理2.1 基本原理SVPWM是一种通过控制电压的矢量合成，实现对交流电机输出电压和频率的调节的方法。

它通过将三相交流电压分解为两个正交轴上的分量，实现对电机的精确控制。

SVPWM的基本原理可以概括为以下几个步骤：1.将三相交流电压转换为αβ坐标系下的矢量；2.根据所需输出电压的大小和相位，计算出指定的矢量；3.将指定的矢量转换为三相交流电压；4.通过调节矢量的大小和相位，控制电机输出电压和频率。

2.2 SVPWM的工作过程SVPWM的工作过程可以分为两个阶段：矢量选择和矢量合成。

2.2.1 矢量选择在矢量选择阶段，根据所需输出电压的大小和相位，选择合适的矢量。

一般情况下，矢量选择可分为以下几个步骤：1.根据所需输出电压的大小，确定电压矢量的幅值；2.根据所需输出电压的相位，确定电压矢量的角度；3.根据电压矢量的幅值和角度，计算出对应的αβ坐标系下的矢量。

2.2.2 矢量合成在矢量合成阶段，将选择好的矢量转换为三相交流电压输出。

矢量合成的具体步骤如下：1.将选择好的矢量转换为三相交流电压；2.根据矢量的大小和相位，计算出对应的PWM波形；3.将PWM波形与三相交流电压进行合成；4.输出合成后的三相交流电压。

三、SVPWM在交流电机控制中的应用SVPWM作为一种高效可靠的交流电机控制技术，广泛应用于各种类型的交流电机控制系统中。

以下是SVPWM在交流电机控制中的几个应用：3.1 速度控制SVPWM可以通过控制输出电压的大小和频率，实现对交流电机的速度控制。

通过调节矢量的幅值和相位，可以实现电机的平稳启动、加速、减速和停止等功能。

SVPWM的原理及法则推导和控制算法详解

SVPWM的原理及法则推导和控制算法详解SVPWM全称为Space Vector Pulse Width Modulation，是一种用于交流电驱动的脉宽调制技术。

它通过对电压波形进行合适的调制，实现对交流电驱动变频器输出电压的精确控制。

以下是SVPWM的原理及法则推导和控制算法的详解。

1.原始正弦信号：首先，将三相交流电压信号转化为矢量信号表示。

当输入的三相正弦信号为：$$v_a=v_m\sin(\Omega t)$$$$v_b=v_m\sin(\Omega t - \frac{2\pi}{3})$$$$v_c=v_m\sin(\Omega t + \frac{2\pi}{3})$$其中，$v_m$为幅值，$\Omega$为频率，t为时间。

2.空间矢量表示：将交流信号的三相信号进行矩阵变换，转化为空间矢量表示，例如：$$V_s=\frac{2}{3}\begin{pmatrix} 1 & -\frac{1}{2} & -\frac{1}{2}\\ 0 & \sqrt{3}/2 & -\sqrt{3}/2\end{pmatrix}\begin{pmatrix} v_a\\ v_b\\ v_c \end{pmatrix}$$其中，$V_s$表示空间矢量表示。

3.空间矢量模量：空间矢量模量的大小表示输出电压的幅值，可以通过以下公式计算：$$V=\sqrt{V_s^2}=\sqrt{V_a^2 + V_b^2 + V_c^2}$$4.空间矢量相位：空间矢量相位表示输出电压的相位位置，可以通过以下公式计算：$$\theta=\tan^{-1}(\frac{V_b}{V_a})$$5.确定电压矢量分量：根据设定的输出电压幅值和相位，可以计算出两个主要输出电压分量$V_d$和$V_q$，分别代表感应电机电流的直流成分和交流成分。

6.电压矢量分解：通过将输出电压分解为两个主要分量$V_d$和$V_q$，可以表示为：$$V_d=V_s\cos(\theta - \gamma)$$$$V_q=V_s\sin(\theta - \gamma)$$其中，$V_s$为空间矢量模量，$\theta$为空间矢量相位，$\gamma$为极坐标相角，用来调整电压波形的对称性。

SVPWM 工作原理(多种实现方法)

图 5 第一扇区的 7 段式 SVPWM
如上图所示，可得： Ta=T4+T6+T7=(T4+T7+Ts)/2 Tb=T6+T7=(-T4+T6+Ts)/2 Tc=T7=(-T4-T6+Ts)/2 （式 1-2）
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SVPWM 控制学习
因为：
带入 1-2 式，可得： Ta=（mcos（ -30°）+1）Ts/2 Tb=（ 3 msin（ -30°）+1）Ts/2 Tc=（1-mcos（ -30°））Ts/2 （式中 m=
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B 相：
C 相：
当知道合成电压矢量 Uref 所在的扇区后，即可根据以上所得的占空比来设定 MCU/DSP 的比较器的数值，从而产生所需的 SVPWM 波形。
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1.3 SVPWM 三相隐含相电压证明 1.3.1 对称规则采样Ⅱ法其效果接近自然采样对称规则采样Ⅱ法是一种应用较广的工程实用方法，法，但计算量却比自然采样法要小得多。
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SVPWM 学习报告
版次初版时间 2011.11.04 作者杜兴乐主要学习内容 SVPWM 控制的具体实现备注
经典的 SPWM 控制主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量接近正弦波，并未顾及电流的输出波形。然而交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。SVPWM 控制是把逆变器和交流电机视为一体，按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作，其控制效果更好。下面对该方法进行详细分析和阐述。 1.SVPWM 控制原理
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空间电压矢量脉宽调制技术_SVPWM_在DSP中的实现步骤

空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)在DSP中的实现步骤总体空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)在DSP中的实现步骤：(1)获得SVPWM的输入信号UALFA,UBETA, UD,UQ经过IPARK变换得到输入信号UALFA,UBETA;(2)利用输入信号UALFA,UBETA确定扇区变量P,再通过扇区变量P确定扇区Sector；(3)利用输入信号UALFA,UBETA计算中间变量X,Y,Z，再根据不同扇区利用中间变量X,Y,Z计算t1,t2;(4)利用t1,t2计算中间变量Taon,Tbon,Tcon,再根据不同扇区利用中间变量Taon,Tbon,Tcon,计算Ta,Tb,Tc;(5)利用Ta,Tb,Tc计算占空比MfuncC1，MfuncC2，MfuncC3，之后再计算全比较器参数赋值CMPR1，CMPR2，CMPR3.详细空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)在DSP中的实现步骤：(1)获得SVPWM的输入信号UALFA,UBETA;图1 PMSM矢量控制总体框图各位初学者应该首先明白空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的输入是电压量Ualfa,Ubeta。

Ualfa,Ubeta是通过IPARK变换得到的。

记住原理是原理，实践是实践，两者不同！多看看TI的例程和PDF说明文档，很有帮助！图2 SVPWM 模块框图(2)利用输入信号UALFA,UBETA 确定扇区变量P,再通过扇区变量P 确定扇区Sector ；计算三个中间变量B 0，B 1，B 2：0011221sin 60sin 3022sin 60sin 30122B U B U B U U B U U B U U B U U ββαβαβαβαβ⎧⎪=⎧=⎪⎪⎪=−⇒=−⎨⎨⎪⎪=−−⎩⎪=−−⎪⎩o oo o o 在使用符号函数1()0x sign x x >⎧=⎨<⎩计算扇区中间变量P 值： 2104si ()2()()P gn B sign B sign B =++P 值与扇区号之间的对应关系为：P 1 2 3 4 5 6 扇区号 2 6 1 4 3 5图3 扇区变量P 与扇区SECTOR 之间关系(3)利用输入信号UALFA,UBETA计算中间变量X,Y,Z，再根据不同扇区利用中间变量X,Y,Z 计算t1,t2;计算三个中间变量X，Y，Z：122122X UY U UZ U Uβαβαβ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪=−+⎪⎩o根据电压矢量所在扇区确定切换时间t1，t2：扇区号 1 2 3 4 5 6 t1 -Z Z X -X -Y Y t2 X Y -Y Z -Z -X图4 T1，T2的波形(4)利用t1,t2计算中间变量Taon,Tbon,Tcon,再根据不同扇区利用中间变量Taon,Tbon,Tcon,计算Ta,Tb,Tc;1212(1)/2(0~1)aonbon acon bT t tT T tT T t=−−⎧⎪=+⎨⎪=+⎩，图5 Taon ，Tbon 的波形(5)利用Ta,Tb,Tc 计算占空比MfuncC1，MfuncC2，MfuncC3，之后再计算全比较器参数赋值CMPR1，CMPR2，CMPR3.则不同扇区内切换点T a ，T b ，T c 可有下表得到：(0.5)*2(0.5)*2(1~1)(0.5)*2a ab b cc T T T T T T =−⎧⎪=−−⎨⎪=−⎩ 范围改变EvaRegs.CMPR1 = (Uint16)(MfuncC1*Modulation*T1Period/2+T1Period/2);//A 相占空比计算，调制比Modulation =0.95EvaRegs.CMPR2 = (Uint16)(MfuncC2*Modulation*T1Period/2+T1Period/2);//B 相占空比计算 EvaRegs.CMPR3 = (Uint16)(MfuncC2*Modulation*T1Period/2+T1Period/2);//B 相占空比计算图6 Ta，Tb的波形本文主要基于TI公司C2000系列F2812例程中的说明文件svgen_dq.pdf编写而成，主要是帮助SVPWM初学者。

说明svpwm调制技术的基本原理和推导流程

SVPWM调制技术的基本原理和推导流程一、引言SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种常用于交流电机驱动系统中的调制技术。

它通过控制电压矢量的合成方式，实现对电机电压的精确控制，从而实现对电机输出转矩和速度的控制。

本文将介绍SVPWM的基本原理和推导流程，并深入探讨其在电机驱动系统中的应用。

二、SVPWM的基本原理SVPWM是一种综合了空间矢量理论和PWM调制原理的调制技术。

其基本原理是将三相电流控制转换为三相电压控制，通过改变电压矢量的合成方式来控制电机的输出。

具体原理如下：1.将三相电流转换为空间矢量：将三相电流变换成一个空间矢量，表示为一个旋转矢量。

该空间矢量由两个独立的矢量分量组成，一个是等幅值的正序矢量，表示直流分量，另一个是相位延迟120°的负序矢量，表示交流分量。

2.合成电压矢量：通过改变正序和负序矢量的合成方式，得到与期望输出转矩和速度匹配的合成电压矢量。

合成电压矢量的方向和幅值决定了所控制的三相电机的输出状态。

3.PWM调制：根据合成电压矢量，使用PWM技术对电机供电进行调制。

将合成电压矢量转换为适合驱动三相电机的高频脉冲信号，控制电机的输出转矩和速度。

三、SVPWM的推导流程下面将以三相三线制逆变器为例，推导SVPWM的具体流程：1. 定义输入信号假设三相三线制逆变器的输入信号为：正向序列的期望电流 (I_{ref}) 和方向(θ_{ref})，负向序列的相位(θ_{ref}-120°) 和(θ_{ref}-240°)。

2. 转换为空间矢量根据输入信号，将正向序列的电流 (I_{ref}) 和相位(θ_{ref}) 转换为空间矢量表示。

正向序列的空间矢量为：[V_{ref_α} = I_{ref} cos(θ_{ref})] [V_{ref_β} = I_{ref} sin(θ_{ref})]负向序列的空间矢量为：[V_{ref_{-β}} = I_{ref} sin(θ_{ref}-120°)] [V_{ref_{-α}} = I_{ref} cos(θ_{ref}-120°)]3. 合成电压矢量将正向序列的空间矢量(V_{ref_α}) 和(V_{ref_β}) 与负向序列的空间矢量(V_{ref_{-β}}) 和 (V_{ref_{-α}}) 进行合成，得到合成电压矢量(V_{ref_1})、(V_{ref_2}) 和 (V_{ref_0})：[V_{ref_1} = V_{ref_α} + V_{ref_{-β}}] [V_{ref_2} = V_{ref_β} +V_{ref_{-α}}] [V_{ref_0} = - V_{ref_1} - V_{ref_2}]4. 对合成电压矢量进行坐标变换将合成电压矢量的α、β 坐标系转换为直角坐标系，得到合成电压矢量的(V_{ref_x}) 和 (V_{ref_y})：[V_{ref_x} = V_{ref_2}] [V_{ref_y} = V_{ref_1} - V_{ref_0}]5. 计算电压矢量的幅值和角度根据合成电压矢量的 (V_{ref_x}) 和 (V_{ref_y})，计算合成电压矢量的幅值(V_{ref}) 和相位角(θ_{ref})：[V_{ref} = ] [θ_{ref} = ()]6. 计算每个扇区的占空比根据合成电压矢量的相位角(θ_{ref})，判断它在哪个扇区内，并计算该扇区的占空比：•扇区1：(0° θ_{ref} < 60°)占空比：–T1：(d = )–T2：(0)–T0：(1 - d)•扇区2：(60° θ_{ref} < 120°)占空比：–T1：(-d = -)–T2：(d + 1)–T0：(0)•扇区3：(120° θ_{ref} < 180°)占空比：–T1：(d = )–T2：(1)–T0：(d + 1)•扇区4：(180° θ_{ref} < 240°)占空比：–T1：$-d = -$–T2：(0)–T0：(1)•扇区5：(240° θ_{ref} < 300°)占空比：–T1：(d = )–T2：(0)–T0：(1 - d)•扇区6：(300° θ_{ref} < 360°)占空比：–T1：(-d = -)–T2：(d + 1)–T0：(0)7. 实现PWM调制根据每个扇区的占空比，使用PWM技术对电机供电进行调制，生成适合电机驱动的高频脉冲信号。

SVPWM控制原理

SVPWM控制原理SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种用于控制三相交流电机的调制技术。

它是一种基于矢量控制的PWM技术，通过合理地选择和控制逆变器输出电压的矢量，可以实现较高的电机效率和性能。

SVPWM的原理是基于三相交流电机在d-q坐标系下的数学模型。

在d-q坐标系下，电机的空间矢量可以通过矢量的大小和角度来表示。

根据电机的控制需求，可以通过调节空间矢量来实现不同的运动控制，比如调节转速、力矩等。

具体来说，SVPWM的操作步骤如下：1.选择一个合适的矢量参考，该矢量参考可以是电机速度、电机转矩或其他控制目标。

2.将矢量参考通过逆变器的逻辑控制单元转换为电压命令。

3.根据电压命令，计算得到基波电压的大小和方向。

由于基波电压的大小是根据矢量参考调节的，因此可以实现对电机转速和转矩的控制。

4.将计算得到的基波电压旋转到d-q坐标系中，得到对应的α轴和β轴电压。

5.将对应的α轴和β轴电压通过逆变器的PWM信号生成模块转换为PWM信号。

6.将PWM信号送入逆变器，驱动三相交流电机。

1.可以实现高效率的电机控制。

SVPWM通过合理地选择和控制逆变器输出电压的矢量，可以最大限度地减小能量损失，提高电机的效率。

2.可以实现更好的动态性能。

SVPWM可以通过调节矢量参考来实现对电机速度和转矩的精确控制，具有较好的动态响应特性。

3.减小电机谐波和震荡。

SVPWM可以将逆变器输出电压分解为基波和三次谐波电压，并通过控制基波电压的大小和方向来控制电机运动，从而减小谐波和震荡。

然而，SVPWM也存在一些问题和挑战。

首先，SVPWM的控制算法相对较复杂，需要进行大量的计算和变换，对控制器的计算能力和运算速度要求较高。

其次，在实际应用中，不同类型的电机（如感应电机、永磁同步电机等）对SVPWM的控制参数和算法有较大的要求和差异性。

因此，在具体应用中，需要根据电机的特性和需求进行适当的调整和优化。

简述svpwm的工作原理

简述svpwm的工作原理SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种常用的电力电子调制技术，广泛应用于交流电机驱动系统中。

它通过调整电机输入电压的脉冲宽度和频率，实现对交流电机的精确控制。

SVPWM 的工作原理基于空间矢量的概念，能够提供更高的功率转换效率和更低的谐波失真。

SVPWM的工作原理可以分为两个步骤：空间矢量生成和脉冲宽度调制。

空间矢量生成。

SVPWM将交流电压表示为空间矢量图中的一个矢量。

这个矢量由两个独立的矢量组成，分别代表两相交流电压的大小和相位差。

通过调整这两个矢量，可以得到不同的电机控制效果。

在空间矢量图中，有六个基本矢量，它们分别代表了六个不同的电机控制状态。

通过合理地组合这些基本矢量，可以得到所需的电机控制效果。

脉冲宽度调制。

在SVPWM中，脉冲宽度调制是通过调整电机输入电压的脉冲宽度和频率来实现的。

在每个控制周期内，根据所需的电机输出电压矢量，在空间矢量图中选择一个最接近的矢量。

然后，根据所选矢量的方向和大小，计算出三相电压波形的占空比。

最后，将这些占空比应用于PWM波形发生器，生成相应的PWM信号，并驱动功率开关器件。

SVPWM的工作原理可以通过以下步骤简述：第一步，确定所需的电机输出电压矢量。

根据电机的控制需求和工作状态，选择一个合适的输出电压矢量。

第二步，计算所选输出电压矢量的占空比。

根据所选输出电压矢量的方向和大小，计算出三相电压波形的占空比。

具体计算方法可以通过空间矢量图和相关的数学模型来实现。

第三步，应用占空比到PWM波形发生器。

将计算得到的占空比应用于PWM波形发生器，生成相应的PWM信号。

PWM波形发生器可以通过硬件电路或者数字信号处理器来实现。

第四步，驱动功率开关器件。

根据PWM信号的状态，控制功率开关器件的开关状态。

通过合理地控制功率开关器件的开关状态，可以实现对交流电机输入电压的精确控制。

通过以上步骤，SVPWM可以实现对交流电机的高效控制。

说明svpwm调制技术的基本原理和推导流程

说明svpwm调制技术的基本原理和推导流程一、SVPWM调制技术概述SVPWM调制技术是一种基于空间向量理论的PWM调制技术，其全称为Space Vector Pulse Width Modulation，即空间向量脉宽调制技术。

该技术可以将三相电压转化为一个空间向量，通过改变空间向量的大小和方向来实现对三相电压的控制。

相比于传统的PWM调制技术，SVPWM调制技术具有更高的输出质量和更低的谐波畸变。

二、SVPWM调制技术原理1. 坐标变换在SVPWM调制技术中，我们需要将三相电压转化为一个空间向量。

首先需要进行坐标变换，将三相电压从abc坐标系转换到dq坐标系。

dq坐标系是一个固定于转子的坐标系，在dq坐标系中，d轴与直流分量有关，q轴与交流分量有关。

2. 空间向量构造在dq坐标系中，我们可以通过两个独立的控制信号ud和uq来构造一个空间向量u。

其中，u的大小由ud和uq决定，而u的方向由两个控制信号决定。

3. 空间向量拆分将构造好的空间向量拆分成六个标准向量，分别为零向量、a向量、b 向量、c向量、ab向量和ac向量。

其中，零向量代表输出电压为0，a、b、c三个向量代表输出电压为一个相位的正弦波，ab和ac两个向量代表输出电压为一个相邻相位的正弦波。

4. 占空比计算通过计算每个标准向量所占的占空比，即可得到最终的PWM信号。

在SVPWM调制技术中，每个标准向量的占空比可以通过以下公式计算：Ta = (ud - ua) / udTb = (ud - ub) / udTc = (ud - uc) / ud其中，Ta、Tb和Tc分别代表a、b和c三个标准向量所占的占空比；ua、ub和uc分别代表a、b和c三个标准向量在dq坐标系中的投影。

5. PWM信号生成根据计算得到的每个标准向量所占的占空比，我们可以生成对应的PWM信号。

在SVPWM调制技术中，PWM信号可以通过以下公式计算：Va = Ta * TVb = Tb * TVc = Tc * T其中，Va、Vb和Vc分别代表a、b和c三个PWM信号的占空比；T 代表一个PWM周期的时间。

SVPWM原理及其实现

1、SVPWM 的定义交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。

把逆变器和交流电动机视为一体，以圆形旋转磁场为目的来控制逆变器的工作，这种控制方法称为“磁链跟踪控制”，磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量来实现的，所以又称为“电压空间矢量PWM （space vector PWM , SVPWM ）控制”矢量：既有大小又有方向的量。

一般来说，在物理学中称作矢量，在数学中称作向量。

2、空间矢量的定义：交流电动机绕组的电压、电流、磁链等物理量都是随时间变化的，如果考虑到他们所在绕组的空间位置，可以定义为空间矢量。

A 、B 、C 分别表示在空间静止的电动机定子三相绕组的轴线，它们在空间互差2pi/3，三相定子相电压、、AO u BO u 分别加在三相绕组上，可以定义三个定子电压空间矢量、CO u AO U 、。

BO U CO U 三相合成矢量：当定子相γγ2j CO j BO AO CO BO AO s e ku e ku ku U U U U ++=++=电压、、为三相平衡正弦电压时，三相合成矢量是AO u BO u CO u s U 一个以电源角频率为角速度作恒速旋转的空间矢量，它的幅值是相电压幅值的倍，当某一相电压为最大值时，合成电压矢量就落在s U 该相的轴线上。

在三相平衡正弦电压供电时，若电动机转速已稳定，则定子电流和磁链的空间矢量和的幅值恒定，以电源角频率s I s ψ为电气角速度在空间作恒速旋转。

3、电压与磁链空间矢量的关系当异步电动机的三相对称定子绕组由三相电压供电时，对每一相都可写出一个电压平衡方程式，求三相电压平衡方程式的矢量和，即得用合成空间矢量表示的定子电压方程式dtd i R u ss s s ψ+=当电动机转速不是很低时，定子电阻压降所占的成分很小，可以忽略不计，则定子合成电压与合成磁链空间矢量的近似关系为dtd u ss ψ=或⎰=dt u s s ψ当电动机由三相平衡正弦电压供电时，电动机定子磁链幅值恒定，其空间矢量以恒速旋转，磁链矢量顶端的运动轨迹呈圆形（简称磁链园）。

SVPWM原理及其实现

SVPWM原理及其实现SVPWM，全称为Space Vector Pulse Width Modulation，是一种基于矢量控制理论的调制技术，用于控制交流电机（如三相电机）的输出电压和频率，从而达到控制电机转速和转矩的目的。

SVPWM通过在特定时间间隔内将电源电压分解为两个方向的正弦波，再通过对这两个正弦波的比例进行调制，实现对输出电压的控制。

SVPWM的原理可以分为三个步骤：矢量变换、坐标转换和调制。

首先，在矢量变换阶段，输入的三相电压信号被转换成一个旋转矢量，该矢量代表了电机的输出电流。

然后，在坐标转换阶段，通过空间矢量的变换，将输入的三相电压信号变换为直角坐标系中的两个轴上的正弦波信号，即d轴和q轴信号。

最后，在调制阶段，根据需要的输出电压的大小和频率，通过对d轴和q轴信号进行比例调制，生成控制信号，并通过电源逆变器输出到电机。

实现SVPWM的关键是计算和调制过程。

在矢量变换阶段，需要将三相电压信号转换为一个旋转矢量。

常用的方法是使用三角函数和变换矩阵进行计算。

在坐标转换阶段，需要借助Park变换和Clarke变换将三相电压信号转换为直角坐标系中的d轴和q轴信号。

Park变换通过将电压信号旋转到电机旋转坐标系中，再通过Clarke变换将旋转坐标系下的信号转换为直角坐标系中的信号。

在调制阶段，需要根据所需的输出电压大小和频率，计算出d轴和q轴信号的调制比例，再通过PWM调制技术生成最终的控制信号。

为了实现SVPWM技术，通常使用数字信号处理器（DSP）或者FPGA等硬件平台进行计算和控制。

首先，通过AD转换将输入的三相电压信号转换为数字信号，然后使用上述的计算方法进行矢量变换、坐标转换和调制，得到最终的控制信号。

最后，通过PWM模块将控制信号转换为电源逆变器的控制信号，从而控制输出电压和频率。

SVPWM技术的优点是能够实现高效的电机控制和输出电压质量，具有较低的谐波失真和较高的输出功率因数。

SVPWM每种状态时间计算详细过程

对于SVPWM 的一个要点便是计算每一种开关状态下的导通时间，现在的计算方法，抛弃了最原始使用三角函数的办法，因为那样在实际计算过程中的计算量大。

一般都是建立在两相静止βα-坐标系下，根据βαU U 和的值直接计算开关导通时间，因为βαU U 和的值在坐标变换过程中本就会计算出一次，所以这样做便可省去一次三角函数计算，进而减小计算量。

在进行计算之前，先要说明：因为不同人的不同使用习惯，建立的βα-坐标系往往也不尽相同，本例仅以当轴-α以a 相的正相作为正方向，轴-β逆时针方向超前90°来建立两项静止坐标系。

U如上图，将空间分为6个扇区，各相的正相和负相电压命名以开关函数表示的二进制数值进行命名下面对这六个扇区的计算情况进行分别讨论，以便在使用过程中对计算结果进行直接使用。

对于下面所有计算式子有θβθαβαsin cos ⋅=-⋅=-ref ref U U U U 轴：轴：dc U U U U U U U 32654321======这里ref U U U U U U U 、、、、、、654321仅表示电压的绝对值，不表示矢量值654321T T T T T T 、、、、、表示每一种状态的导通时间s T 表示开关周期第一扇区：)100(4U 4αU Usdc s ss dc s s T T U U T T U T T T T U U T T U T T U 666646644333sin )3132(3cos ⋅=⋅⋅=-⋅+⋅⋅=⋅⋅+⋅=-πβπαβα轴：轴：由轴-β的方程可以⇒βU U T T dcs⋅=36 带入轴-α的方程，⇒)2123(34βαU U U T T dc s -⋅=⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡βαU U U T T T dcs 102123364第二扇区：)100(4U 010(2U α)(333sin 3sin 33326226626ss dc s s s s dc s s T T T T U U T T U T T U T T T T +⋅=⋅⋅+⋅⋅=-ππββα轴：⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡βαU U U T T T dc s 21232123326第三扇区：3U αU 3sdc s ss dc s s T T U U T T U T T T T U U T T U T T U 222232233333sin )3132(3cos ⋅=⋅⋅=-+⋅⋅-=⋅⋅-⋅-=-πβπαβα轴：轴：⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡βαU U U T T T dcs102123323第四扇区：Usdc s s s dc s s T T U U T T U T T T T 12113333sin 333⋅-=⋅⋅-=-πββα轴：⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡βαU U U T T T dcs 102123313第五扇区：001(1U)(333sin 3sin )(313cos 3cos 151155151155ss dc s s s s dc s s T T T T U U T T U T T U T T T T U U T T U T T U --⋅=⋅⋅-⋅⋅-=--⋅=⋅⋅-⋅⋅=-ππβππαβα轴：轴：⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡---⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡βαU U U T T T dc s21232123351第六扇区：sdc s s s dc s s T T U U T T U T T T T 55554333sin 333⋅-=⋅⋅-=-πββα轴：⇒⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡βαU U U T T T dcs102123354。

SVPWM程序流程

SVPWM程序流程SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制）是一种针对三相电力变频器的调制算法，用于控制电机的速度和位置。

它向电机提供的是一个平滑的、恒定的输出，根据需要，还可以提供更高的效率和低噪声。

下面是SVPWM的程序流程。

1.首先，设定一个控制周期Tp，通常为几微秒至几毫秒。

控制周期是指电机控制器对电机进行一次新的计算和控制的时间。

2.初始化参数。

在每个控制周期开始时，需要初始化一些参数，例如注入的电流、电压、电机状态参数等。

3.设置参考矢量。

根据所需的电机速度和位置，设置参考矢量。

这些参考矢量确定了电机所需的电流矢量。

4.计算矢量时序。

根据设置的参考矢量，计算出每个矢量的持续时间。

每个电流矢量会在一段时间内保持不变。

5.计算电流波形。

通过电流矢量的持续时间和幅值，计算出每个电流矢量的波形。

波形通常是一个三相正弦波形。

6.选择最佳矢量。

根据所计算出的电流波形和每个矢量的持续时间，选择最佳的电机矢量。

最佳矢量是指使电流矢量与参考矢量尽可能接近的矢量。

7.计算PWM信号。

根据选择的最佳矢量，计算出每个相位的PWM信号。

PWM信号通常是一个方波信号，其占空比由最佳矢量的持续时间决定。

8.更新电机状态。

根据计算出的PWM信号，更新电机状态参数，例如电机速度、位置、电流等。

9.输出PWM信号。

将计算出的PWM信号输出到电机驱动器中，驱动器通过PWM信号控制电机转速和位置。

10.延时一段时间。

由于控制循环是一个周期性的过程，为了控制的稳定性和准确性，需要在每个控制周期之间延时一段时间。

11.重复上述步骤。

循环执行上述步骤，直到需要改变电机速度和位置或停止电机工作。

总结：SVPWM程序流程是一个经典的控制算法流程，通过对电机的控制周期内参数的初始化、参考矢量的设置、计算矢量时序和波形、选择最佳矢量、计算PWM信号、更新电机状态等一系列步骤，最终实现对电机速度和位置的控制。