基于SVPWM的VVVF开环驱动三相异步电机
基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的研究
基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的研究异步风力发电机直接转矩控制是风力发电系统中的核心技术之一，其能够确保发电系统的安全运行和高效输出。
在传统控制方法中，由于异步发电机特性的不确定性以及外部环境干扰的影响，控制精度和效率较低。
而基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法能够解决这些问题，并具有出色的控制性能和稳定性。
本文将对此方法进行深度研究和详细阐述。
1. 基于SVPWM的风力发电机直接转矩控制原理SVPWM即空间矢量脉宽调制技术，它是一种高效的PWM控制方法，能够将三相交流电压转换为两个合成对称的方波信号，从而实现对电机速度和转矩的精密控制。
同时，SVPWM也能够有效减小齿槽谐波以及换相过程中的电压尖峰，保证电机运行的平稳性和稳定性。
异步风力发电机的直接转矩控制主要应用了磁场定向控制和电流内环闭环控制原理。
在该控制方法中，电机的速度和位置信息由编码器或者传感器获取，并通过转速控制器反馈至控制器。
根据此信息，控制器能够实现对电机输出磁场定向电流以及转矩电流的控制。
具体来说，SVPWM控制方法主要分为三个步骤：1）采样输入电压和电流信号，并进行四象限运算，确定电机转矩和位置信息。
2）将电机电流信号转化为abc坐标系下的矢量信号，计算出合成矢量以及其所在扇区。
3）根据合成矢量和扇区，进行开关管的开关控制，实现磁场定向和转矩控制。
在SVPWM控制过程中，关键是要确定合成矢量和扇区。
首先，通过坐标变换将三相电流转换为abc坐标系下的矢量；其次，根据矢量的和差性和相邻矢量的夹角，计算出合成矢量以及其所在扇区。
最后，根据合成矢量与各相基波的相对关系，确定开关管的开关方式和时序，实现对电机转矩和速度的控制。
2. 基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的实现基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的实现主要包括以下步骤：1）采集电机的速度和位置数据，通过速度控制器实现转速反馈，控制电机的速度。
采用SPWM的开环VVVF调速系统实验
实验三 采用SPWM 的开环VVVF 调速系统实验一、实验目的（1）加深对SPWM 生成机理和过程的理解 （2）熟悉SPWM 变频调速系统中直流回路、逆变桥器件和微机控制电路之间的连接 （3） 了解SPWM 变频器运行参数和特性二、实验内容一、在不同调制方式下，观测不同调制方式与相关参数变化对系统性能的影响，并作比较研究：1.同步调制方式时，在不同的速度下，观测载波比变化对定子磁通轨迹的影响；2.异步调制方式时，在不同的速度下，观测载波比变化对定子磁通轨迹的影响；3.分段同步调制时，在不同的速度下，观测载波比变化对定子磁通轨迹的影响；二、观测并记录启动时电机定子电流和电机速度波形)(t f i v =与)(t f n =；三、观测并记录突加与突减负载时的电机定子电流和电机速度波形)(t f i v =与)(t f n =；四、观测低频补偿程度改变对系统性能的影响五、测取系统稳态机械特性)(M f n =；三、实验原理1、异步电动机恒压频比控制基本原理由异步电动机的工作原理可知，电机转速n 满足：)1(60s pf n -= 错误！未找到引用源。
其中f 为定子电源频率，p 为电机定子极对数，s 为电机转差率。
从上式中可以得到，通过改变定子绕组交流供电电源频率，即可实现异步电机速度的改变。
但是，在对异步电机调速时，通常需要保持电机中每极磁通保持恒定，因为如果磁通太弱，铁心的利用率不充分，在同样的转子电流下，电磁转矩小，电动机的带负载能力下降；如果磁通过大，可能造成电动机的磁路过饱和，从而导致励磁电流过大，电动机的功率因数降低，铁心损耗剧增，严重时会因发热时间过长而损坏电机。
如果忽略电机定子绕组压降的影响，三相异步电动机定子绕组产生的感应电动势有效值E 与电源电压U 可认为近似相等，为：m N 44.4ΦfNk E U =≈其中E 为气隙磁通在定子每相绕组中感应电动势的有效值，错误！未找到引用源。
f 为定子电压频率，N 为定子每相绕组匝数，错误！未找到引用源。
中文翻译异步电动机基于svpwm的简化三电平矢量控制系统的研究--大学毕业设计论文
异步电动机基于SVPWM的简化三电平矢量控制系统的研究1 绪论三电平逆变器是应用于高压大容量传输领域的电源转换器,起源于1977年德国学者霍尔兹提出的三电平逆变器主电路及其程序。
1980年,纳夫莱和日本长冈大学的一些人在此基础上继续研究发展,用一对二极管取代了辅助夹开关,并且连接到上部和下部引脚主要开关的中点的按顺序分别补足中点箝位。
图1显示了该二极管中性点固定三电平逆变器的拓扑结构。
图1 二极管中性点固定三电平逆变器拓扑图2 简化三电平SVPWM算法三电平逆变器拓扑结构的每一相需要四个功率开关,两个钳位二极管,和四个持续流二极管。
不同的开关组合能产生不同的电压空间矢量规范，三电平逆变器可以产生27种不同的电压空间矢量规范, 每个适量对应着三电平逆变器不同的开关状态。
三电平电压空间矢量图如图2所示。
图2 三电平电压空间矢量三电平电压空间矢量比两电平电压空间矢量复杂很多。
过去，多数的三电平电压空间矢量控制方式是将一个象限划分为四个小三角形。
然后在每个小三角形里解决每个有效矢量动作时间。
解决所有的24个小三角形计算量是巨大的，为了确定的模式向量合成它需要解决在每个象限每个三角形的开关角。
所以与三角载波比较时我们可以计算比较。
这个计算方法是复杂的,很难适用于拓扑的三级或n能级(n≥3)逆变器。
三电平空间矢量可以被认为是由传统二级空间向量构成的6个小六角形。
三电平空间矢量图的每一个六角形的中心是小六边形内部的顶点。
三级空间矢量的分析如图3所示图3 三电平空间矢量分析三级电压空间矢量平面原始点是V0，当我们将三电平电压空间矢量平面减为两相电压空间矢量平面时，期望合成输出电压空间矢量的平面转化为包含参考电压空间矢量的小六角形。
原始点的6小六角是V1、V2、V3、V4、V5和V6.修正后我们可以考虑新的参考电压空间向量作为所需的输出电压空间矢量，然后按有效的顺序变换每个有效矢量和零矢量的坐标，然后整个研究平面完全转换为两级电压空间矢量平面。
基于MATLAB的异步电机VVVF调速系统仿真
摘要:随着电力电子技术的发展，异步电机以其在变频调速方面的优点开始显现出来了，相对于直流电机有更加广泛的应用本论文主要介绍了异步电机的工作原理以及异步电机的调速方法。
通过改变频率、改变电源电压、改变极对数等方法来改变电机的转速，我是通过改变电机频率来达到改变电机转速的目的，本文还介绍了变频器的原理和PWM（pulse width modulation）变频器的工作原理。
同时通过运用Matlab/simulink系统对异步电机转速调节进行了开环闭环的仿真。
本论文对电机转矩转速观察为开环系统，但是在闭环系统中通过使用Matlab/simulink对系统闭环进行设计仿真，实现了调速，并观察到了电机转速、转矩改变的图像，并且分析了解了异步电机转速改变的原因和仿真过程中的条件等。
关键词Matlab 异步电机变频调速仿真Abstract:With the development of power electronics, the advantage of the variable frequency speed in asynchronous machine is compared with the DC motor , it is more widely used.The principle of asynchronous machine and its way of speed governing is main discussed in this paper. The speed of electrical motor is changed by changing frequency voltage, and numbers of pole-p[airs. This paper is based on changing frequency of the electrical motor, the principle of frequency converter and working theory about PWM(pulse width modulation)is also presented. The open-loop and closed-loop simulation of speed governing with asynchronous machine is achieved through the use of Matlab/simulink system.The observation to electrical motor speed and torque in this paper is the open-loop system, in a closed-loop system, Matlab/simulink is used to design and similated the closed-loop system speed changing is realized, the changing plot of speed and torque about the electrical motor and observed the changing image of torque and the speed about the electrical motor, is observed. the reason why asynchronous machine speed changes and parameters a selection of call the component during the simulation are analyzed.Understanding of the principle of the induction motor and speed control methods, there are three main methods Speed: (1) changing the frequency, (2) change to slip (3) changes the very few. This paper has taken to change the frequency of the ways to achieve the purpose of speed. At the same time also understand the principle of the inverter, and its scope of application.Key words Matlab asynchronous machine Frequency Control Simulation目录第一章绪论 (1)第一节电气传动技术的发展概况 (1)第二节普通交流异步电动机变频调速调速范围的问题 (2)第三节交流异步电动机的调速方式 (3)一、转子回路串电阻或阻抗调速 (3)二、定子调压调速 (3)三、串级调速 (4)四、变极调速 (4)五、变频调速 (4)第四节关于matlab仿真的相关内容 (5)第二章异步电机运行基本原理及其调速方法以及变量控制 (6)第一节异步电机运行基本原理 (6)第二节异步电机的电压方程和等效电路 (6)第三节异步电机的功率方程和转矩方程 (8)第四节异步电机的调速方法 (10)一、变极调速 (10)二、变频变压调速 (11)三、改变转差率来调速 (12)第三章逆变器工作原理和控制及其应用 (14)第一节变频器的工作原理 (14)第二节变频器控制方式 (14)一、正弦脉宽调制(SPWM)控制方式 (15)二、电压空间矢量(SVPWM)控制方式 (15)三、矢量控制(VC)方式 (16)四、直接转矩控制(DTC)方式 (16)五、矩阵式交—交控制方式 (16)第三节简单的三种变频器控制方式 (17)第四节变频器的实际应用 (18)第五节正弦波脉宽调制(SPWM)变频器 (19)一、 SPWM变频器的工作原理 (20)二、 SPWM变频器的同步调制和异步调制 (21)第四章 MATLAB基于VVVF对异步电机的调速仿真实现 (24)第一节关于Matlab软件的应用与操作 (25)一、 PWM模块的组成与仿真 (25)二、电机模块的仿真 (27)三、输出观察模块的仿真 (29)第二节开环调速系统仿真 (30)第三节闭环调速系统仿真 (35)一、闭环调速Matlab仿真主模块 (36)二、控制环节模块 (37)三、仿真结果 (41)总结和展望 (46)参考文献 (48)第一章绪论异步电机的工作原理？异步电机调速又是怎么样的呢？目前主要引用在那几个领域呢？以及异步电机的仿真又是什么呢？又是怎么去仿真的呢？对这些问题的初步说明将是这篇论文所要叙述的。
基于svpwm的异步电机直接转矩控制原理及仿真-大学论文
毕业论文Array二○一四年六月基于SVPWM的异步电机直接转矩控制原理及仿真专业班级：电气工程及其自动化1班姓名：指导教师：轮机工程学院摘要本文首先论述了交流调速系统的发展与现状，简要回顾了电力电子器件、直接转矩控制技术、空间矢量脉宽调制技术的发展历程。
接着，系统地论述了直接转矩控制系统的原理，直接转矩控制技术是继矢量控制技术后发展的有一种高性能交流调速技术，它采用空间矢量的分析方式，在两相静止坐标系下计算并控制电机的电磁转矩和磁链。
不过，直接转矩控制技术作为一种较新颖的技术，自然存在着不少的问题，比如电流与转矩的脉动问题等。
本论文针对传统直接转矩控制系统所固有的问题，提出了基于空间矢量调制技术的直接转矩控制策略。
这种新型控制策略将两者的优点结合起来，把电动机和PWM逆变器看成一体，使电动机获得幅值恒定的近似圆形的磁场，以解决其转矩、电流脉动问题。
在论文的撰写阶段，本人做了如下的工作：通过理论分析，建立了两相静止坐标系下的异步电机数学模型，设计转矩和磁链观测模块，设计坐标变换模块，设计SVPWM生成模块。
最后使用Simulink进行仿真，根据原理，搭建出各个模块的仿真图，仿真实验结果表明，此种控制策略可以减少电磁转矩以及电流的脉动，大大提高直接转矩控制系统的控制性能。
关键词：异步电动机；直接转矩；空间矢量脉宽调制；MATLABABSTRACTFirstly, this thesis discusses the current situation and development of the alternating current governor system. And briefly retrospect the development history of power electronic devices, direct torque control system, and space vector pulse width modulation. Then systematically discuss the theory of direct torque control. It’s an alternating current governor technology with high performance developed after vector control technology, which adopts the analysis method of space vector to calculate and control the electromagnetic torque and flux linkage of motor in the two-phase static coordinate. However, naturally, there are some problems, such as the pulsation problem of current and electromagnetic torque in direct torque control technology for it is a rather novel technology. This thesis puts forward a control policy of direct torque control system based on space vector PWM aiming at the inherent problems of traditional direct torque control system.This new control policy combines two technologies together seeing the electromotor and PWM inverter as a whole to make a circular magnetic field with a constant amplitude to solve the pulsation problem of current and electromagnetic torque. In the period of writing this thesis, I have done the work as follows: Through the theory analysis, build the mathematical model of asynchronous motor in the two-phase static coordinate, and design the observation modules of torque and flux linkage, the coordinate transformation modules, and SVPWM generating modules.Lastly, I use Simulink to simulate them, building every simulation diagram according to the theory. And the result indicates that this control policy can promote the control performance of direct torque control system greatly through reducing the pulsation of torque and current.Keywords：Asynchronous motor，Direct torque control，Space vector pulse width modulation，MATLAB目录第1章绪论 (1)1.1 交流调速系统的发展与现状 (1)1.1.1 交流调速系统的硬件发展 (1)1.1.2 交流调速系统控制方法的发展 (1)1.2 直接转矩控制技术的发展与现状 (2)1.3 空间电压矢量调制技术（即SVPWM）的发展以及现状 (3)1.4 本章小结 (4)第2章异步电动机的数学模型 (5)2.1 三相静止坐标系下的异步电机数学模型 (5)2.2坐标变换 (6)2.2.1 三相—两相静止坐标变换 (6)2.2.2 两相—两相旋转坐标变换 (7)2.3 交流异步电动机在静止两相坐标系下的动态数学模型： (8)2.4 本章小结 (9)第3章直接转矩控制系统原理 (10)3.1直接转矩控制系统结构框图 (10)3.2 磁链控制闭环与转矩控制闭环 (10)3.2.1 磁链控制闭环 (10)3.2.2 转矩控制闭环 (13)3.3 逆变器 (14)3.4电压空间矢量选择 (15)3.5扇区判断 (16)3.6本章小结 (17)第4章空间矢量脉宽调制技术 (18)4.1 空间矢量脉宽调制原理 (18)4.2 期望电压空间矢量的获得 (21)4.3 SVPWM调制算法 (22)4.4 本章小结 (22)第5章基于SVPWM异步电机直接转矩控制系统 (23)5.1 基于SVPWM 直接转矩控制系统 (23)5.2磁链定向方式 (23)5.3 DTC-SVM的扇区判断 (24)5.4空间电压矢量调制 (26)5.5 本章小结 (28)第6章DTC-SVM仿真研究 (29)6.1 MATLAB/Simulink的简介 (29)6.2 基本仿真模块 (29)6.3 坐标变换仿真模块 (29)6.3.1三相—两相静止坐标仿真模块 (30)6.3.2 旋转坐标变换仿真模块 (30)6.4 转矩观测仿真模块 (30)6.5 磁链观测仿真模块图 (31)6.6 SVPWM仿真模块 (31)6.6.1 SVPWM模块仿真图 (32)6.6.2扇区判断仿真模块 (32)6.6.3基本电压空间矢量工作时间计算仿真模块 (32)6.6.4逆变器导通时刻计算 (34)6.6.5 SVPWM波生成模块 (34)6.7仿真实验结果 (35)6.7.1 定子磁链轨迹比较 (35)6.7.2定子电流比较 (36)6.7.3 转速响应比较 (38)6.7.4 转矩响应比较 (39)6.8 本章小结 (40)第7章结论 (41)参考文献 (42)致谢 (43)附录1 (44)附录2 (45)第1章绪论1.1 交流调速系统的发展与现状一直以来，直流调速系统以其简单而优越的调速性能，掩盖了其具有结构复杂，换向麻烦等缺点，被广泛地应用。
svpwmvvvf开环
基于SVPWM 的vvvf 开环控制异步电机斜坡加速启动仿真和传统的SPWM (正弦脉冲调制调制)相比，SVPWM (电压空间矢量脉宽调制)具有如下优点：①对系统中逆变器的直流母线电压利用率较前者提高了15％左右；②开关损耗较前者小；③电动机转速脉动及电流畸变较前者减小；④便于实现数字化控制。
本文在理论分析的基础上，应用Matlab ／Simulink 构建了基于SVPWM 的开环控制异步电机斜坡加速启动仿真模型，并验证理论分析的结论。
1．SVPWM 和vvvf 转速开环异步电机调速基本原理1.1变压变频(VVVF)调速的基本控制方式原理在进行电机调速时，常须考虑的一个重要因素是：希望保持电机中每极磁通量 Φm 为额定值不变。
如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。
在交流异步电机中，磁通 Φm 由定子和转子磁势合成产生定子每相电动势：S g 1s N m 4.44ΦE f N k =（1.1）式中：E g —气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值，单位为V ；f 1—定子频率，单位为Hz ； N s —定子每相绕组串联匝数； k Ns —基波绕组系数；Φm —每极气隙磁通量，单位为Wb 。
由式（1）可知，只要控制好 Eg 和 f1 ，便可达到控制磁通Φm 的目的，对此，需要考虑基频（额定频率）以下和基频以上两种情况。
（1） 基频以下调速: 恒压频比的控制方式由式（1）可知，要保持 Φm 不变，当频率 f 1 从额定值 f 1N 向下调节时，必须同时降低 E g ，使g 1E f =常值 即采用恒值电动势频率比的控制方式。
然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压 U s ≈ E g ，则得1sU f 常值,这是恒压频比的控制方式。
但是，在低频时 U s 和 E g 都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。
基于 SVPWM的异步电机矢量控制及调节器设计实现
基于 SVPWM的异步电机矢量控制及调节器设计实现杨圣蓉;王剑平;张果【摘要】Since vector control is mostly used in a lot of documentation without often mentioning concrete design of the regulator,this paper presents a specific implementation method and process for the design of decoupling and regulator of the vector control system.It briefly describes the mathematical model for orientation of the asynchronous motor according to the rotor flux linkage and SVPWM technology,and on the basis of the vector control principle,uses MATLAB /Simulink to simulate the vector control model.The result of the test shows that the rotational speed has the characteristic to follow,and superiority of vector control is also verified:it can realize similar speed regulation as a DC motor.The test results further indicate that the proposed regulator design method has applicability.%针对众多文献资料经常用到矢量控制技术却很少提到矢量控制技术中调节器设计的具体实现问题，提出矢量控制系统的解耦及调节器设计的具体工程实现方法和实现过程。
基于SVPWM的异步电机变频调速系统的研究
基于SVPWM的异步电机变频调速系统的研究专业班级：J电气1001 学生姓名：王荀指导老师：乔薇职称：摘要:关键词:矢量控制; 变频调速; MATLAB; SVPWMResearch on Variable Frequency Speed Regulating System of AsynchronousMotor Based on SVPWMAbstract: In recent years, with the development of power electronics,micro-processorof motor control and the new theory of motor control, the control technology of asynchronous motor is highly promoted. Asynchronous motor has simple structure, low cost, comparable to DC motor control performance when using the vector control technology. Moreover, vector control of asynchronous motor has higher precision wider peed-regulating range and faster response. After in-depth study on the principle of asynchronous motor vector control system based on Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM).Vector Control System(VC) is one of the advanced theories,which is based on motor unification Principle,energy conversion and vector coordinate transformation theory.It has many advantages such as novelty, practicability and advancement.By transforming the model of AC motor to DC motor, the stator current is decomposed into two DC parts which are orientated towards the rotor magnetic field and controlled respectively.Thus the magnetic flux and torque are decoupled.In which way,It controls the asynchronous motor in a synchronous way.This thesis introduces the correlative information of variable frequency speed regulating, vector control system of asynchronous motor,and expatiates Space Vector Pulse Width Modulation(SVPWM).By using MATLAB dynamic simulation software,through the principle of the vector control system,get the structure model of variable frequency speed regulating system of asynchronous motor based on SVPWM,given all the detailed subschema and plan all the data,using the algorithm for SVPWM,the simulated model of variable frequency speedregulating system fed by SVPWM inverter is set up for asynchronous machine.Through the simulated model,get the result and analyzed it in detail.Key Words:Vector Control; Variable Frequency Speed Regulating;MATLAB;Space Vector Pulse Width Modulation目录第1章绪论 (1)1.1 交流电动机的发展概况 (1)1.2交流调速系统的特点 (1)1.3交流调速系统的发展历史 (2)1.4电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术 (3)1.4.1电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的原理 (3)1.4.2传统的正弦脉宽调制(SPWM)技术 (3)1.4.3电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的发展 (4)1.5本章小结 (4)第二章电压空间矢量脉宽调制技术 (5)2.1 SVPWM的主要思想 (5)2.2电压空间矢量 (5)2.2.1电压空间矢量的原理 (5)2.2.2 空间矢量的定义 (7)2.3 SVPWM的实现方式 (12)2.3.1 零矢量集中的实现方式 (12)2.3.2 零矢量分散的实现方法 (13)2.4 SVPWM控制的定子磁链 (14)2.4 SVPWM 控制模式的特点 (17)第三章直接转矩控制技术 (18)3.1直接转矩控制系统的特点与存在的问题 (18)3.1.1 直接转矩控制系统的特点 (18)3.1.2 直接转矩控制系统存在的问题 (19)3.2基于SVPWM的直接转矩控制系统 (19)3.2.1SVPWM控制直接转矩系统的原理 (19)3.2.3 PI 转矩控制 (21)3.2.4 参考电压的计算 (22)3.2.5 坐标变换 (22)3.3基于SVPWM 的直接转矩控制系统结构 (23)第四章仿真建模以及结果分析 (25)4.1Matlab/Simulink仿真工具箱的简介 (25)4.2异步电机直接转矩控制的仿真 (25)4.2.1 坐标变换模块 (26)4.2.2 磁链和转矩观测模块 (27)4.3 SVPWM模块 (27)4.3.1 电压矢量所处扇区判断模块 (27)4.3.2 扇区基本电压矢量工作时间计算模块 (28)4.3.3 开关时间切换模块 (29)4.3.4 PWM波生成模块图 (30)4.3.5 SVPWM模块图 (31)4.4 基于SVPWM 的直接转矩控制系统仿真 (32)4.4.1直接转矩控制系统仿真模型 (32)4.4.2直接转矩控制系统仿真结果 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第1章绪论随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，以电动机速度控制为中心的电动机控制系统已经得到了广泛应用。
《三相交流步电动机SVPWM开环调速控制程序(硬件法)》
《三相交流异步电动机SVPWM开环调速控制程序（硬件法）》.include "240x.h" ; 寄存器地址.global _c_int0 ;全局化标号;--------------------------------------以下定义变量----------------------------------------------------------- ST0 .set 0 ;状态寄存器ST0ST1 .set 1 ;状态寄存器ST1.bss TEMP,1 ;临时变量.bss SET_F,1 ;频率调节比,Q16格式(值为0-1,对应0-50Hz).bss F_OMEGA,1 ;频率调节比-角频率转换率,Q5格式.bss OMEGA,1 ;调制波角频率,Q5格式.bss SET_V,1 ;参考电压,Q14格式.bss MAX_V,1 ;最大参考电压幅值1/2,Q14格式.bss T_SAMPLE,1 ;采样周期,Q24格式.bss THETA_H,1 ;参考电压相位角高字,Q12格式.bss THETA_L,1 ;参考电压相位角低字,Q12格式.bss THETA_R,1 ;相位角的圆整值,Q12格式.bss THETA_M,1 ;相位查表值(0-90度),Q12格式.bss THETA_I,1 ;相角查表索引,Q9格式.bss SS,1 ;SIN符号,Q0格式.bss SC,1 ;COS符号,Q0格式.bss SIN_INDX,1 ;SIN表索引,Q0格式.bss SIN_ENTRY,1 ;SIN表入口地址.bss SIN_END,1 ;SIN表结束地址.bss SIN_THETA,1 ;SINθ值,Q14格式.bss COS_THETA,1 ;COSθ值,Q14格式.bss UA,1 ;参考电压D轴分量UA,Q12格式.bss UB,1 ;参考电压Q轴分量UB,Q12格式.bss THETA_S,1 ;θ-扇区数转换系数,Q15格式.bss SECTOR,1 ;参考电压所在的扇区数,Q0格式.bss THETA_90,1 ;90度,Q12格式.bss THETA_180,1 ;180度,Q12格式.bss THETA_270,1 ;270度,Q12格式.bss THETA_360,1 ;360度,Q12格式.bss DEC_MS,24 ;6个逆阵,Q14格式.bss T1_PERIODS,1 ;定时器1周期值,Q5格式.bss CMP_1,1 ;第1基本矢量,Q0格式.bss CMP_2,1 ;第2基本矢量,Q0格式.bss SVPA T,1 ; ACTRA的空间矢量字.bss ACCH,1 ;ACC高字保存单元.bss ACCL,1 ;ACC低字保存单元.bss AR0_SA VE,1 ;AR0保存单元.bss P_HI,1 ;P寄存器高字保存单元.bss P_LO,1 ;P寄存器低字保存单元; -------------------------------------CONTEXT段,定义保护现场数据区---------------------------ST0_SA VE .usect ".context",1 ;状态寄存器ST0保存单元ST1_SA VE .usect ".context",1 ;状态寄存器ST1保存单元;--------------------------------------定义主向量段------------------------------------------------------.sect ".vectors" ;定义主向量段RESET B _c_int0 ;地址0000H，复位，优先级1INT1 B PHANTOM ;地址0002H，INT1，优先级4INT2 B _C_INT2 ;地址0004H，INT2，优先级5INT3 B PHANTOM ;地址0006H，INT3，优先级6INT4 B PHANTOM ;地址0008H，INT4，优先级7INT5 B PHANTOM ;地址000AH，INT5，优先级8INT6 B PHANTOM ;地址000CH，INT6，优先级9RESERVED B PHANTOM ;地址000EH，测试，优先级10SW_INT8 B PHANTOM ;地址0010H，自定义软中断SW_INT9 B PHANTOM ;地址0012H，自定义软中断SW_INT10 B PHANTOM ;地址0014H，自定义软中断SW_INT11 B PHANTOM ;地址0016H，自定义软中断SW_INT12 B PHANTOM ;地址0018H，自定义软中断SW_INT13 B PHANTOM ;地址001AH，自定义软中断SW_INT14 B PHANTOM ;地址001CH，自定义软中断SW_INT15 B PHANTOM ;地址001EH，自定义软中断SW_INT16 B PHANTOM ;地址0020H，自定义软中断TRAP B PHANTOM ;地址0022H，TRAP矢量NMI B PHANTOM ;地址0024H，NMI，优先级3EMU_TRAP B PHANTOM ;地址0026H，仿真Trap，优先级2SW_INT20 B PHANTOM ;地址0028H，自定义软中断SW_INT21 B PHANTOM ;地址002AH，自定义软中断SW_INT22 B PHANTOM ;地址002CH，自定义软中断SW_INT23 B PHANTOM ;地址002EH，自定义软中断SW_INT24 B PHANTOM ;地址0030H，自定义软中断SW_INT25 B PHANTOM ;地址0032H，自定义软中断SW_INT26 B PHANTOM ;地址0034H，自定义软中断SW_INT27 B PHANTOM ;地址0036H，自定义软中断SW_INT28 B PHANTOM ;地址0038H，自定义软中断SW_INT29 B PHANTOM ;地址003AH，自定义软中断SW_INT30 B PHANTOM ;地址003CH，自定义软中断SW_INT31 B PHANTOM ;地址003EH，自定义软中断;--------------------------------------定义子向量段---------------------------------------------------------- .sect ".pvecs" ;定义子向量段PVECTORS B PHANTOM ;偏移地址0000HB PHANTOM ;偏移地址0001HB PHANTOM ;偏移地址0002HB PHANTOM ;偏移地址0003HB PHANTOM ;偏移地址0004HB PHANTOM ;偏移地址0005HB PHANTOM ;偏移地址0006HB PHANTOM ;偏移地址0007HB PHANTOM ;偏移地址0008HB PHANTOM ;偏移地址0009HB PHANTOM ;偏移地址000AHB PHANTOM ;偏移地址000BHB PHANTOM ;偏移地址000DH B PHANTOM ;偏移地址000EH B PHANTOM ;偏移地址000FH B PHANTOM ;偏移地址0010H B PHANTOM ;偏移地址0011H B PHANTOM ;偏移地址0012H B PHANTOM ;偏移地址0013H B PHANTOM ;偏移地址0014H B PHANTOM ;偏移地址0015H B PHANTOM ;偏移地址0016H B PHANTOM ;偏移地址0017H B PHANTOM ;偏移地址0018H B PHANTOM ;偏移地址0019H B PHANTOM ;偏移地址001AH B PHANTOM ;偏移地址001BH B PHANTOM ;偏移地址001CH B PHANTOM ;偏移地址001DH B PHANTOM ;偏移地址001EH B PHANTOM ;偏移地址001FH B PHANTOM ;偏移地址0020H B PHANTOM ;偏移地址0021H B PHANTOM ;偏移地址0022H B PHANTOM ;偏移地址0023H B PHANTOM ;偏移地址0024H B PHANTOM ;偏移地址0025H B PHANTOM ;偏移地址0026H B PHANTOM ;偏移地址0027H B PHANTOM ;偏移地址0028H B T1UF_ISR ;偏移地址0029H B PHANTOM ;偏移地址002AH B PHANTOM ;偏移地址002BH B PHANTOM ;偏移地址002CH B PHANTOM ;偏移地址002DH B PHANTOM ;偏移地址002EH B PHANTOM ;偏移地址002FH B PHANTOM ;偏移地址0030H B PHANTOM ;偏移地址0031H B PHANTOM ;偏移地址0032H B PHANTOM ;偏移地址0033H B PHANTOM ;偏移地址0034H B PHANTOM ;偏移地址0035H B PHANTOM ;偏移地址0036H B PHANTOM ;偏移地址0037H B PHANTOM ;偏移地址0038H B PHANTOM ;偏移地址0039H B PHANTOM ;偏移地址003AHB PHANTOM ;偏移地址003CHB PHANTOM ;偏移地址003DHB PHANTOM ;偏移地址003EHB PHANTOM ;偏移地址003FHB PHANTOM ;偏移地址0040HB PHANTOM ;偏移地址0041H;--------------------------------------以下是主程序------------------------------------------------------ .text;--------------------------------------系统初始化程序--------------------------------------------------_c_int0SETC INTM ; 禁止中断CLRC CNF ;B0为数据存储区LDP #224SPLK #0000001000000100B,SCSR1 ;CLKIN 10M,CLKOUT 20MSPLK #68H,WDCR ;不用看门狗LDP #225LACC MCRAOR #0FC0H ;设置PWM1-6引脚SACL MCRA;--------------------------------------中断初始化程序-------------------------------------------------- LDP #0SPLK #0FFH,IFR ; 清所有系统中断标志SPLK #00000010B,IMR ; 开INT2中断LDP #232SPLK #0FFFH,EV AIFRA ; 清事件管理器A所有中断标志SPLK #0FH,EV AIFRBSPLK #0FH,EV AIFRCSPLK #0200H,EVAIMRA ; 开T1下溢中断SPLK #0,EV AIMRB ; 屏蔽所有中断SPLK #0,EV AIMRC ; 屏蔽所有中断;--------------------------------------初始化事件管理器A程序-------------------------------------- SPLK #500,T1PR ; T1周期值=50 us/50ns/2=500SPLK #500,CMPR1 ; 占空比初值0%SPLK #500,CMPR2SPLK #500,CMPR3SPLK #0000011001100110B,ACTRA ; 引脚PWM1,3,5高有效,2,4,6低有效SPLK #01F4H,DBTCONA ; 死区时间1*32*50ns=1.6usSPLK #1001001000000000B,COMCONA ;允许比较,使用硬件空间矢量SPLK #1000100000000010B,T1CON ;连续增减计数方式,预分频=1;--------------------------------------变量初始化程序-------------------------------------------------- LDP #6 ; 指向B1SPLK #0347H,T_SAMPLE ;采样周期=50us *224=839秒=347H, Q24格式SPLK #16000,T1_PERIODS ;T1周期值的Q5格式,500*32SPLK #11585,MAX_V ; 最大参考电压幅值1/2,Q14格式SPLK #0,SET_F ; SET F=0SPLK #10053,F_OMEGA ;频率调节比-角频率转换率,Q5格式;当SET_F=1时,对应最大角频率2π50Hz*25=10053SPLK #0,THETA_L ;θ低字,Q12格式SPLK #0,THETA_H ; θ高字,Q12格式LAR AR0,#THETA_90 ; 传送常用角度和逆阵数据LAR AR1,#(28-1) ; 28个LACC #ANGLES_ ; 指向源LARP AR0INIT_TBLTBLR *+,AR1 ; 下一个ADD #1 ; 下一个地址BANZ INIT_TBL,AR0 ;AR1=0结束SPLK #29335,THETA_I ; 相角查表索引,180/π,Q9格式SPLK #31291,THETA_S ; θ-扇区数转换系数,6/(2π),Q15格式SPLK #SIN_ENTRY_,SIN_ENTRY ;SIN表起始地址SPLK #(SIN_ENTRY_+90),SIN_END ;SIN表结束地址LDP #232SPLK #0000100001000010B,T1CON ;使能T1CLRC INTM ; 开总中断;--------------------------------------主循环程序(SET_F由外部输入)--------------------------------- MAIN_LOOPLDP #6LT SET_F ; 将频率调节比(Q16格式)转换成角频率MPYU F_OMEGA ; Q21PAC ; 积送ACC, Q5格式SACH OMEGA ; 保存角频率,Q5格式LT SET_F ;将频率调节比(Q16格式)转换成参考电压MPYU MAX_V ; Q16*Q14=Q30PACSACH SET_V ; 保存参考电压幅值,Q14格式B MAIN_LOOP ; 循环;--------------------------------------假中断处理---------------------------------------------------------- PHANTOMCLRC INTMRET;--------------------------------------T1下溢中断处理子程序-----------------------------------------_C_INT2SST #ST0,ST0_SA VE ; 保存现场ST0SST #ST1,ST1_SA VE ; 保存ST1LDP #6SACH ACCHSACL ACCL ; 保存ACCSPH P_HISPL P_LO ; 保存PMPY #1 ; P<=TSPL T_SA VE ; 保存TSAR AR0,AR0_SA VE ; 保存AR0CLRC SXMLDP #224LACC PIVR ;读偏移地址SUB #029H ; T1 下溢中断?BCND T1UF_ISR,EQ ;是下溢中断跳T1UF_ISR RESTLDP #6 ;否则恢复现场LAR AR0, AR0_SA VE ; 恢复AR0LT P_LO ;恢复PMPY #1LPH P_HILT T_SA VE ;恢复TLACC ACCH,16ADDS ACCL ;恢复ACCLDP #0 ;指向B2LST #ST1,ST1_SA VE ; 恢复ST1LST #ST0,ST0_SA VE ; 恢复ST0CLRC INTM ; 开中断RET ; 返回T1UF_ISRLDP #232SPLK #0FFFH,EV AIFRA ; 清中断标志LDP #6 ; 计算转角增量LT OMEGA ; Q5MPY T_SAMPLE ;Q5*Q24PAC ;积存ACC, Q13SFR ; 右移一位成Q12格式ADD THETA_H,16 ; Q12ADDS THETA_L ;计算绝对位置SACH THETA_H ;保存SACL THETA_LBCND CHK_UPLIM,GEQ ;如果大于0检查上限ADD THETA_360,16 ;否则与2π比较,Q12SACH THETA_H ; 保存B RND_THETACHK_UPLIMSUB THETA_360,16 ;与2π比较,Q12BCND REST_THETA,LEQ ; 如果在范围内恢复THETA_HSACH THETA_HB RND_THETAREST_THETAADD THETA_360,16 ; 恢复THETA_HRND_THETAADD #1,15 ; 圆整并保留高字SACH THETA_R ;保存LACC #1 ;假设THETA_H在第一象限SACL SS ; SIN符号=1SACL SC ; COS符号=1LACC THETA_RSACL THETA_M ; 存入THETA_MSUB THETA_90 ;BCND E_Q,LEQ ;在第一象限则跳转SPLK #-1,SC ; COS符号=-1LACC THETA_180SUB THETA_R ; 180-θSACL THETA_M ;存入THETA_MBCND E_Q,GEQ ;在第二象限则跳转SPLK #-1,SS ;SIN符号=-1LACC THETA_RSUB THETA_180 ;THETA-180SACL THETA_M ;存入THETA_MLACC THETA_270SUB THETA_RBCND E_Q,GEQ ;在第三象限则跳转SPLK #1,SC ; COS符号=1LACC THETA_360SUB THETA_RSACL THETA_M ; 在第四象限E_QLT THETA_M ; Q12.计算查表索引MPYU THETA_I ; Q12*Q9PAC ; Q5SACH SIN_INDX ; Q5LACC SIN_INDX,11 ;左移11位SACH SIN_INDX ;相当于右移5位变成Q0格式,即整数LACC SIN_ENTRY ;查SIN表ADD SIN_INDXTBLR SIN_THETALACC SIN_ENDSUB SIN_INDX ;TBLR COS_THETA ;LT SS ;查COS表MPY SIN_THETA ;修改符号,Q14PACSACL SIN_THETA ; 左移16位保存,Q14LT SCMPY COS_THETA ; 修改符号, Q14PACSACL COS_THETA ;左移16位保存,Q14LT SET_V ;开始计算UA , UBMPY COS_THETA ; Q14*Q14PAC ;存入ACC, Q12SACH UA ; UA ,Q12格式MPY SIN_THETA ; Q14*Q14PAC ; 存入ACC, Q12SACH UB ; UB, Q12格式LT THETA_R ; Q12格式.确定扇区MPY THETA_S ; Q12*Q15PACSACH SECTORLACC SECTOR,5SACH SECTOR ; 相当于右移11位变成Q0格式(整数)LACC #DEC_MS ;逆阵数据首地址ADD SECTOR,2SACL TEMP ;产生地址指针LAR AR0,TEMP ; 指向逆阵表LT UA ; Q12格式.计算UA*M(1,1)+UB*M(1,2)MPY *+ ; M(1,1) UA, Q12*Q14PAC ; Q10格式LT UB ; Q12MPY *+ ; M(1,2) UB, Q12*Q14APAC ; 0.5*C1, Q10BCND CMP1BIG0,GEQ ; 如果大于0继续LACC #0 ; 否则0CMP1BIG0SACH TEMP ; 0.5*C1,Q10格式LT TEMP ; Q10格式MPY T1_PERIODS ; Q10*Q5PAC ; Q15格式ADD #1,15 ; 防止C1=0SACH CMP_1,1 ; 0.5*C1*TP,Q0格式LT UA ;计算UA*M(2,1)+UB*M(2,2)MPY *+ ; M(2,1) UA,Q12*Q14PAC ; Q10格式LT UB ; Q12格式MPY *+ ; M(2,2) UB: Q12*Q14APAC ; 0.5*C2,Q10BCND CMP2BIG0,GEQ ; 如果大于0继续LACC #0 ;否则0CMP2BIG0SACH TEMP ; 0.5*C2,Q10格式LT TEMP ; Q10格式MPY T1_PERIODS ; Q10*Q5PAC ; Q15格式ADD #1,15 ; 防止C2 = 0SACH CMP_2,1 ; 0.5*C2*TP,Q0格式LACC #CCKWISE_ ; ACTRA寄存器值表首地址ADD SECTOR ; 查表地址TBLR SVPATLAR AR0,#ACTRA ;指向ACTRALACC * ; 读ACTRAAND #0FFFH ; 清高四位OR SVPAT ; 高四位赋新值SACL * ; 更新ACTRALAR AR0,#CMPR1 ; 指向CMPR1LACC CMP_1SACL *+ ; 更新CMPR1, 指向CMPR2ADD CMP_2SACL * ; 更新CMPR2SUB #500 ;减T1周期值,CMPR2是否超限BCND IN_LMT,LEQ ;没超跳转SPLK #500,* ;否则赋T1周期值IN_LMTB REST ; 返回.data;--------------------------------------数据段------------------------------------------------------------------ ANGLES_.word 01922H ; π/2, Q12格式.word 03244H ; π, Q12格式.word 04B66H ; 3π/2, Q12格式.word 06488H ; 2π, Q12格式.word 20066 ; 矩阵A的逆阵数据,每一个逆阵有4个数据,Q14格式.word –11585 ; 按参考电压所在的扇区索引.word 0.word 23170.word 20066.word 11585.word -20066.word 11585.word 0.word 23170.word -20066.word -11585.word -20066.word 11585.word 0.word -23170.word -20066.word -11585.word 20066.word -11585.word 0.word -23170.word 20066.word 11585CCKWISE_.word 0001000000000000B ;逆时针旋转时ACTR高4位值,按扇区索引.word 0011000000000000B.word 0010000000000000B.word 0110000000000000B.word 0100000000000000B.word 0101000000000000BSIN_ENTRY_.word 0 ; 0-90度SIN值表,Q14格式.word 286,572,857,1143,1428.word 1713,1997,2280,2563,2845.word 3126,3406,3686,3964,4240.word 4516,4790,5063,5334,5604.word 5872,6138,6402,6664,6924.word 7182,7438,7692,7943,8192.word 8438,8682,8923,9162,9397.word 9630,9860,10087,10311,10531.word 10749,10963,11174,11381,11585.word 11786,11982,12176,12365,12551.word 12733,12911,13085,13255,13421 .word 13583,13741,13894,14044,14189 .word 14330,14466,14598,14726,14849 .word 14968,15082,15191,15296,15396 .word 15491,15582,15668,15749,15826 .word 15897,15964,16026,16083,16135 .word 16182,16225,16262,16294,16322 .word 16344,16362,16374,16382,16384 .end。
基于SVPWM的vvvf开环控制异步电机斜坡加速启动仿真
基于SVPWM 的vvvf 开环控制异步电机斜坡加速启动仿真和传统的SPWM (正弦脉冲调制调制)相比，SVPWM (电压空间矢量脉宽调制)具有如下优点：①对系统中逆变器的直流母线电压利用率较前者提高了15％左右；②开关损耗较前者小；③电动机转速脉动及电流畸变较前者减小；④便于实现数字化控制。
本文在理论分析的基础上，应用Matlab ／Simulink 构建了基于SVPWM 的开环控制异步电机斜坡加速启动仿真模型，并验证理论分析的结论。
1．SVPWM 和vvvf 转速开环异步电机调速基本原理1.1变压变频(VVVF)调速的基本控制方式原理在进行电机调速时，常须考虑的一个重要因素是：希望保持电机中每极磁通量 Φm 为额定值不变。
如果磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果过分增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。
在交流异步电机中，磁通 Φm 由定子和转子磁势合成产生定子每相电动势：S g 1s N m 4.44ΦE f N k =（1.1）式中：E g —气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值，单位为V ；f 1—定子频率，单位为Hz ； N s —定子每相绕组串联匝数； k Ns —基波绕组系数；Φm —每极气隙磁通量，单位为Wb 。
由式（1）可知，只要控制好 Eg 和 f1 ，便可达到控制磁通Φm 的目的，对此，需要考虑基频（额定频率）以下和基频以上两种情况。
（1） 基频以下调速: 恒压频比的控制方式由式（1）可知，要保持 Φm 不变，当频率 f 1 从额定值 f 1N 向下调节时，必须同时降低 E g ，使g 1E f =常值 即采用恒值电动势频率比的控制方式。
然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压 U s ≈ E g ，则得1sU f 常值,这是恒压频比的控制方式。
但是，在低频时 U s 和 E g 都较小，定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。
基于DSP的异步电机VVVF开环调速系统
运动操纵实验1.基于DSP的异步电机V/F开环调速系统2.基于DSP的转差频率操纵系统3.基于DSP的矢量操纵系统实验一 基于DSP 的异步电机V/F 开环调速系统一、 实验目的1. 了解以TMS320F2812为核心组成的全数字操纵异步电动机变频调速实验的硬件与软件组成。
2. 把握采纳空间矢量脉宽调制(SVPWM)的异步电机开环变频（VVVF ）调速系统的工作原理。
3. 了解CCS 软件的利用。
二、 实验内容1.熟悉实验系统的组成结构，并在此基础上完成接线。
2.熟悉上位机进行变频调速操纵软件。
3.采用SVPWM 实现电机开环VVVF 变频调速实验。
4. 在上位机上改变频率与电压参数，操纵电机的转速。
三、 工作原理1.异步电动机是一个机、电、磁综合体，大部份能量的交互是通过磁场完成。
在电机调速时,要维持电动机中每极磁通量m Φ为额定值不变，不然不但达不到希望的成效，乃至有可能损坏装置和电机。
铁磁材料特性呈非线性，磁通和电流的增加是不成比例的。
为了充分利用铁磁材料，电机额定工作时的磁通N 1Φ取在磁化曲线的临界饱和点。
当忽略定子绕组漏抗压降时，加在定子绕组上的电源电压：m Ns s k N f E U φ11144.4=≈变频调速时，若是单把频率f 1由额定频率f 1N 开始向频率降低的方向改变，而维持电压1U 不变，那么上式可知，电机的每极磁通m Φ将增大，励磁电流I m 也将增加。
若磁通m Φ增加1倍，那么电流m I 将增大几十倍，以至于在空载情形下也会使励磁电流m I 大于电机的额定电流I N ，这时大量的能量消耗在电机损耗上，使电机过热。
因此，交流调速时改变频率1f 时，必需协同调剂电压1U ，使磁通m Φ大体维持不变。
(1)基频以下调速时m Φ不变。
当频率1f 从额定值N f 1向下调剂时，必需同时降低电压1U ，使const f U =11。
低频时，电压值较小，定子漏磁阻抗压降所占比重增加，不能再忽略。
基于SVPWM的三相无刷直流电机控制策略
基于SVPWM的三相无刷直流电机控制策略————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基于SVPWM的三相无刷直流电机控制策略王淑红（1969－）女，甘肃靖远人，毕业于西安电子科技大学电子信息工程专业，副教授，硕士，从事电气自动化和测控技术的教学和科研工作。
摘要：介绍了以TMS320F2812为核心的永磁无刷直流电机控制策略。
对于反电动势波形接近正弦的永磁无刷直流电动机，介绍了一种利用基于六个离散位置信号的自同步SVPWM控制方法,用于抑制电磁转矩脉动。
文章对其硬件电路和软件设计进行了介绍.由于其结构简单，低成本，高可靠性,可望在电机驱动和工业控制领域获得广泛的应用。
关键词:永磁无刷直流电动机；控制器;TMS320F2812;SVPWMAbstract：The design of the PMDC brushless motor control strategy based on TMS320LF2812 is introduced in this paper. The BLDCM with sinusoidal back EMF and a self-synchronous SVPWM control method based on six discrete position signals for minimizing torque ripple is also introduced here. The hardware circuit and software design is presented. Because of its simple construction，low cost, and high reliability, this system can be widely applied in the field of motor drive and control。
程序清单3-2 三相交流电动机SVPWM开环调速控制程序
程序清单3-2 三相交流电动机SVPWM开环调速控制程序#include<adsp-21990.h>.section/pm IVreset;jump start;.section/pm IVint4;jump PWMTRIP_IRQ;.section/pm IVint5;jump PWMSYNC_IRQ;.section/data data1;.var THETA_90=0x1922;.var THETA_180=0x3244;.var THETA_270=0x4b66;.var THETA_360=0x6488;.var SET_F=0x28f5;.var F_OMEGA=0x2745;.var THETA_H=0x0;.var THETA_L=0x0;.var THETA_I=0x7297;.var THETA_S=0x7a3b;.var T_SAMPLE=0x0D1B;.var T1_PERIODS=20000;.var MAX_V=0x2d41;.var TEMP;.var TEMP0;.var TEMP1;.var OMEGA;.var SET_V;.var THETA_R;.var THETA_M;.var S_S;.var S_C;.var SIN_INDX;.var SIN_THETA;.var COS_THETA;.var UA;.var UB;.var SECTOR;.var CMP_1;.var CMP_2;.var CMP_0;.var SIN_[91]=0,286,572,857,1143,1428,1713,1997,2280,2563,2845,3126,3406,3686,3964,4240,4516,4790,5063,5334,5604,5872,6138,6402,6664,6924,7182,7438,7692,7943,8192,8438,8682,8932,9162,9397,9630,9860,10087,10311,10531,10749,10963,11174,11381,11585,11786,11982,12176,12365,12551, 12733,12911,13085,13255,13421,13583,13741,13894,14044,14189, 14330,14466,14598,14726,14849,14968,15082,15191,15296,15396, 15491,15582,15668,15749,15826,15897,15964,16026,16083,16135, 16182,16225,16262,16294,16322,16344,16362,16374,16382,16384; .var NZ_[24]=20066,-11585,0,23170,-20066,11585,20066,11585,0,23170,-20066, -11585,0,-23170,-20066,11585,-20066,-11585,20066,-11585,20066, 11585,0,-23170;.section/pm program;start:IMASK=0X0000;IOPG=Interrupt_Controller_Page;NOP;AX0=0xBB01;IO(IPR2)=AX0;IMASK=0x003f;IOPG = Clock_and_System_Control_Page;AX0=0X0100;IO(PLLCTL)=AX0;IOPG=0X0008;AR = 0x0200;IO(PWM0_STAT) = AR;AX0=0X0003;IO(PWM0_CTRL)=AX0;AR=5000;IO(PWM0_TM)=AR;AX0=0x03FF;IO(PWM0_SYNCWT)=AX0;AX0=100;IO(PWM0_DT)=AX0;AX0=-2400;IO(PWM0_CHA)=AX0;IO(PWM0_CHB)=AX0;IO(PWM0_CHC)=AX0;AX0=0X0000;IO(PWM0_SEG)=AX0;ENA INT;MAIN_LOOP:NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;NOP;JUMP MAIN_LOOP;PWMTRIP_IRQ:.SECTION/PM program;IOPG=0X0008;AX0=0X0; IO(PWM0_CTRL)=AX0;NOP;jump PWMTRIP_IRQ;RTI;PWMSYNC_IRQ:.SECTION/code program;IOPG=0X0008;ASTAT=0X00;ENA M_MODE;MX0=DM(SET_F);MY0=DM(F_OMEGA);MR=MX0*MY0(UU);DM(OMEGA)=MR1;MX0=DM(SET_F);MY0=DM(MAX_V);MR=MX0*MY0(UU);DM(SET_V)=MR1;MX0=DM(OMEGA);MY0=DM(T_SAMPLE);MR=MX0*MY0(UU);SI=MR1;SR=ASHIFT SI BY -1 (HI);SI=MR0;SR=SR OR LSHIFT SI BY -1 (LO);AY0=DM(THETA_L);AR=SR0+AY0;DM(THETA_L)=AR;AY1=DM(THETA_H);AR=SR1+AY1+C;DM(THETA_H)=AR;AX0=DM(THETA_360);AY0=DM(THETA_H);AR=AY0-AX0;IF LE JUMP RND_THETA;AY0=DM(THETA_360);SR=LSHIFT AY0 BY 16(LO);AX1=DM(THETA_H);AX0=DM(THETA_L);AR=AX0-SR0;DM(THETA_L)=AR;AR=AX1-SR1+C-1;DM(THETA_H)=AR;RND_THETA:SI=1;SR=LSHIFT SI BY 15(LO);AY0=DM(THETA_L);AY1=DM(THETA_H);AR=SR0+AY0;AR=AY1+SR1+C;DM(THETA_R)=AR;AX0=1;DM(S_S)=AX0;DM(S_C)=AX0;AX0=DM(THETA_R);DM(THETA_M)=AX0; AY0=DM(THETA_90);AR=AX0-AY0;IF LE JUMP E_Q;AX0=1;DM(S_S)=AX0;AX0=-1;DM(S_C)=AX0;AY0=DM(THETA_180);AX0=DM(THETA_R);AR=AY0-AX0;DM(THETA_M)=AR;IF GE JUMP E_Q;AX0=-1;DM(S_S)=AX0;AX0=-1;DM(S_C)=AX0;AY0=DM(THETA_R);AX0=DM(THETA_180);AR=AY0-AX0;DM(THETA_M)=AR;AY0=DM(THETA_270);AX0=DM(THETA_R);AR=AY0-AX0;IF GE JUMP E_Q;AX0=1;DM(S_C)=AX0;AX0=-1;DM(S_S)=AX0;AY0=DM(THETA_360);AX0=DM(THETA_R);AR=AY0-AX0;DM(THETA_M)=AR;E_Q:MX0=DM(THETA_M);MY0=DM(THETA_I);MR=MX0*MY0(UU);DM(SIN_INDX)=MR1;SI=MR1;SR=LSHIFT SI BY -5(LO); DM(SIN_INDX)=SR0;M0=DM(SIN_INDX); I0=SIN_;MX0=DM(I0+M0);DM(SIN_THETA)=MX0; I0=SIN_;AX0=DM(SIN_INDX);SR0=90;AR=SR0-AX0;DM(SIN_INDX)=AR;M0=DM(SIN_INDX);MX0=DM(I0+M0);DM(COS_THETA)=MX0;MX0=DM(S_S);MY0=DM(SIN_THETA);MR=MX0*MY0(SU);DM(SIN_THETA)=MR0;MX0=DM(S_C);MY0=DM(COS_THETA);MR=MX0*MY0(SU);DM(COS_THETA)=MR0;MX0=DM(SET_V);MY0=DM(COS_THETA);MR=MX0*MY0(US);DM(UA)=MR1;MY0=DM(SIN_THETA);MR=MX0*MY0(US);DM(UB)=MR1;MX0=DM(THETA_R);MY0=DM(THETA_S);MR=MX0*MY0(UU);SI=MR1;SR=LSHIFT SI BY 5(LO);DM(SECTOR)=SR1;I1=NZ_;AX0=DM(SECTOR);SI=AX0;SR=LSHIFT SI BY 2(LO);DM(TEMP0)=SR0;M1=SR0;MR0=DM(I1+M1);MY0=DM(UA);SR=MR0*MY0(SS);AX0=DM(TEMP0);AY0=1;AR=AX0+AY0;M1=AR;MR0=DM(I1+M1);MY0=DM(UB);MR=MR0*MY0(SS);AX0=MR0;AX1=MR1;AR=SR0+AX0;AR=SR1+AX1+C;IF GE JUMP WW1;AR=0;WW1:DM(TEMP)=AR;MX0=AR;MY0=DM(T1_PERIODS);MR=MX0*MY0(SU);SI=MR1;SR=ASHIFT SI BY 4 (HI);SI=MR0;SR=SR OR LSHIFT SI BY 4 (LO); DM(CMP_1)=SR1;MX0=DM(UA);I1=NZ_;AX0=DM(TEMP0);AY0=2;AR=AX0+AY0;M1=AR;MY0=DM(I1+M1);SR=MY0*MX0(SS);MX0=DM(UB);AX0=DM(TEMP0);AY0=3;AR=AX0+AY0;M1=AR;MY0=DM(I1+M1);MR=MY0*MX0(SS);AX0=MR0;AX1=MR1;AR=SR0+AX0;AR=SR1+AX1+C;IF GE JUMP WW2;AR=0;WW2:DM(TEMP)=AR;MX0=AR;MY0=DM(T1_PERIODS);MR=MX0*MY0(SU);SI=MR1;SR=ASHIFT SI BY 4 (HI);SI=MR0;SR=SR OR LSHIFT SI BY 4 (LO); DM(CMP_2)=SR1;AX0=5000;AY0=DM(CMP_1);AY1=DM(CMP_2);AR=AX0-AY0;AR=AR-AY1+C-1;IF GE JUMP WW3;AR=0;WW3:SI=AR;SR=LSHIFT SI BY 15 (LO);DM(CMP_0)=SR1;SR0=DM(CMP_0);AY0=2500;AR=SR0-AY0;AX0=AR;AY0=100;AR=AX0+AY0;SR0=AR;AR=DM(SECTOR);AY0=0;AR=AY0-AR;IF EQ JUMP TT0; AR=DM(SECTOR);ay0=5;ar=ay0-ar;if eq jump TT0;AR=DM(SECTOR);ay0=4;ar=ay0-ar;if eq jump TT2;AR=DM(SECTOR);ay0=3;ar=ay0-ar;if eq jump TT2;AR=DM(SECTOR);ay0=2;ar=ay0-ar;if eq jump TT1;jump TT1;TT0:io(PWM0_CHA)=SR0;JUMP PP1;TT1:io(PWM0_CHB)=SR0;JUMP PP1;TT2:io(PWM0_CHC)=SR0;JUMP PP1;PP1:AX0=DM(CMP_0); AY0=DM(CMP_1);AR=AY0+AX0;SR0=AR;AY0=2500;AR=SR0-AY0;AX0=AR;AY0=100;AR=AX0+AY0;SR0=AR;AR=DM(SECTOR);AY0=0;AR=AY0-AR;IF EQ JUMP TT4;AR=DM(SECTOR);ay0=5;ar=ay0-ar;if eq jump TT5; AR=DM(SECTOR);ay0=4;ar=ay0-ar;if eq jump TT3; AR=DM(SECTOR);ay0=3;ar=ay0-ar;if eq jump TT4; AR=DM(SECTOR);ay0=2;ar=ay0-ar;if eq jump TT5; jump TT3;TT3:io(PWM0_CHA)=SR0; JUMP PP2;TT4:io(PWM0_CHB)=SR0; JUMP PP2;TT5:io(PWM0_CHC)=SR0; JUMP PP2;PP2:AX1=DM(CMP_0); AY1=DM(CMP_1);SR0=DM(CMP_2);AR=AX1+AY1;AR=AR+SR0+C;SR0=AR;AY0=2500;AR=SR0-AY0;AX0=AR;AY0=100;AR=AX0+AY0;SR0=AR;AR=DM(SECTOR);AY0=0;AR=AY0-AR;IF EQ JUMP TT8; AR=DM(SECTOR);ay0=5;ar=ay0-ar;if eq jump TT7; AR=DM(SECTOR);ay0=4;ar=ay0-ar;if eq jump TT7;AR=DM(SECTOR);ay0=3;ar=ay0-ar;if eq jump TT6;AR=DM(SECTOR);ay0=2;ar=ay0-ar;if eq jump TT6;jump TT8;TT6:io(PWM0_CHA)=SR0; JUMP VV;TT7:io(PWM0_CHB)=SR0; JUMP VV;TT8:io(PWM0_CHC)=SR0; JUMP VV;VV:AR = 0x0200;IO(PWM0_STAT) = AR; RTI;。
城轨三相异步机的VVVF驱动控制
第13卷第1期2011年3月 辽宁师专学报Journal of Liaoning Teachers C ollege Vol 13No 1Mar 2011收稿日期:2010 12 15作者简介:杨琦(1984-),男,辽宁朝阳市人,助理工程师,主要从事石油机械方面研究.应用研究城轨三相异步机的VVV F 驱动控制杨 琦(辽河油田金马油田开发公司,辽宁盘锦124010)摘 要:介绍我国城轨发展现状,阐述简化后的V V VF 对三相异步机的实际控制方法,并给出实际硬件进行粗略控制.关键词:逆变器;SPW M ;V V VF中图分类号T M 343+ 2 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2011)01-0087-031 我国城轨的发展现状我国于1996年研制成功了AC4000型交流传动电力机,目前750VDC 系统下的地铁车辆每台牵引电动机功率约90~160kW,因此采用600~1000A/1200V 的IBGT 构成三点式逆变器传动系统,已能达到所需的容量.我国地铁车辆电力传动系统从直流到交流,从变阻调速到斩波器调速,进而发展到使用三相异步电动机的变频传动技术.在城市轨道交通750VDC 系统上,我国已完全能够自已设计和制造地铁或轻轨车辆采用的交流传动电气设备.目前在规划的上海地铁二号线和新建的广州地铁一号线都选择了三相异步电机交流变频传动方案,从而使我国铁路机车工业跨入了研制发展绿色交通的国际先进行列.2 VVVF 技术介绍交流异步电动机(以下均指感应交流异步电动机)结构简单、体积小、重量轻,价格便宜,维护方便,因此在生产和生活中得到了广泛应用.对于交流三相异步电动机,其同步转速:n 0=60f /p转子转速:n =n 0(1-s)=60f /p (1-s)式中:f 频率;p 极对数;s 转差率.由转速公式可见,影响电动机转速的因素有:p 、s 和f .改变前两个参数比较困难,而改变电源频率来实现交流异步电动机调速的方法十分理想.交流变频调速器接法示意图如图1所示.电源输入回路将输入的电源信号进行整流,变成直流信号.变频输出回路根据控制单元发出的指令,再将整流后的直流电源信号调制成某种频率的交流电源输出给电动机,输出频率可在0~400H z 之间变化.控制单元以CPU 为核心,对有关运行数据进行高速检测,经过比较和运算后发出具体指令,控制电源输出频率进而控制电动机的转速.3 逆变技术以及变频器将直流电变成交流电的过程叫做逆变,完成逆变功能的电路称为逆变电路,实现逆变过程的装置叫做逆变设备或逆变器.变频器由主电路和控制电路两部分组成.其中,主电路通常采用交 直 交方式,即先将交流电转变成直流电(整流、滤波).再将直流电转换成频率可调的矩形波交流电(逆变器过程).根据电机学理论,交流异步电动机定子绕组的反电动势是定子绕组切割旋转磁场磁力线的结果.有效值可由E =K f 计算,K 是与电动机结构有关系的常数,f 是电源频率, 是磁通量.而在电源一侧,辽宁师专学报2011年第1期88电源电压的平衡方程是U=E+I r+j I x.该式表示:加在电机绕组端的电源电压U,一部分产生感应电动势E,另一部分消耗在阻抗(线圈电阻r和漏电感x)上,其中定子电流I=I1+I2.当交流异步电动机进行变频调速时,例如频率f下降,则由电压平衡式可得E降低;在电源电压U 不变的情况下,定子电流I将增加;此时,如果外负载不变时,I2不变,I的增加将使I1增加,也就是使磁通量 增加;根据有效值计算式, 增加又使E增加,达到一个新的平衡点.理论上,这种新的平衡对机械特性影响不大,但实际上,由于电动机的磁通容量与电动机的铁芯大小有关,通常在设计时已达到最大容量,因此当磁通量增加时将产生磁饱和现象,即电流波形发生畸变,削弱电磁力矩、影响机械特性.为解决机械特性下降的问题,可设法维持磁通量恒定不变,即使E/f=K =常数.由于在阻抗上产生的压降相对于绕组端的电源电压U来讲是很小的,可以忽略不计,则电源电压平衡式可简化成UE,这说明可以用加在绕组端的电源电压U来近似地代替E,调节电压U使其跟随频率f的变化,从而达到使磁通量恒定不变的目的,即E/f U/f=常数,所以在变频的同时也要变压,这就是所谓VVVF.正弦脉宽调制波SPWM可以实现变频的同时变压.4 SPW M波在VVVF技术中的使用产生正弦脉宽调制波SPWM的方法是:用一组等腰三角波与一个正弦波进行比较,等腰三角波称为载波,而正弦波则称为调制波.正弦波的频率和幅值可控制,改变正弦波的频率就可以改变输出电源的频率,从而改变电动机的转速;改变正弦波的幅值,也就改变了正弦波与载波的交点,使输出脉冲系列的宽度发生变化(见图2).对三相逆变开关管生成SPWM波的控制有两种方式:一是单极性控制;二是双极性控制.如图3所示是双极控制方式下的SPWM输出波形.载波与调制波的频率调整有以下3种形式:(1)同步控制方式.即在调整调制波频率的同时相应调整载波频率,使两者的比值等于常数.这使得在逆变器输出电压的每个周期内,所使用的三角波数目保持不变,因此所产生的SPWM波脉冲数是一定的.这种控制方式的优点是,在调制波频率变化的范围内,逆变器输出波形的正、负半波完全对称,输出三相波形之间具有120 相差的对称关系.但是,在低频时会使每个周期SPWM脉冲个数过少,使谐波分量加大.(2)异步控制方式.即使载波频率固定不变,只调整调制波频率进行调速.它不存在同步控制方式所产生的低频谐波分量大的缺点.但是,它可能会造成逆变器输出的正半波与负半波三相波之间出现不严格对称的现杨 琦城轨三相异步机的VV V F 驱动控制89 象,这将造成电动机运行不平稳.(3)分段同步控制方式.采用同步控制和异步控制各自的优点,就构成了分段同步控制方式.即在低频段使用异步控制方式,在其他频率段使用同步控制方式.这种控制方式在实际中应用较多.变频后的机械特性及其补偿,U/f 转矩补偿法的原理是:频率f 降低时,电源电压U 成比例地降低,进而引起U 下降过低.采用适当提高电压U 的方法来保持磁通量 恒定,使电动机转速回升.适当提高电压U 会使调压比K u >K f ,也就是说,电压U 不再随频率f 等比例变化,而是按图4(a)的曲线关系变化.采用U/f 转矩补偿后的电动机机械特性如图4(b)所示.5 控制设计方案采用硬件模拟和软件简化方案,对城轨三相异步电动机驱动控制项目作合理化的规模处理,实现硬件实验的可操作性,并制作控制功能电路板硬件,对所选电动机进行实际控制.模拟目标是机车手动调速的实现,即选择合理硬件达到手动调节行程量,进而改变电动机转速,以达到模拟手动调节车速的目的.电路包括控制电路和主电路两部分,其中控制电路由手动输入、处理器、SPWM 隔离驱动等组成;主电路由整流、滤波及逆变桥组成,其原理图如图5所示.实验采用T MS320F2812作为处理器,使用C 语言和汇编语言混合编程,产生SPWM 波经放大后由光耦隔离输出给主电路的V MOSFET 栅极,实验效果较为理想.(审稿人 胡 坤,责任编辑 于 海)(上接33页)AutoCAD 2002安装目录下的suppor t 目录下,将Auto CAD 安装目录下的support 内的acad mnu 用记事本打开,在最后位置填写A utoLisp 语句***PO P12**H EL P ID_M nhelp [规范]ID_route [公路路线设计规范2006]^c^c^p(help "route""")^P 接下来运行CAD2002,在命令行内输入:menu,点击回车键,在出现的对话框中选择ACAD M NU.单击 打开 按钮,在弹出的对话框中选择 是 ,这样就把帮助文件添加进CAD 菜单中.单击菜单栏上的 规范 工具条.3 结语使用H T ML H elp Workshop 软件制作CH M 帮助文件有其自我的优势,在不同的角度,各种软件有各自的展示.但实际上,CH M 帮助文件的制作工具不仅仅局限于H TM L H elp Workshop,还有doc2help 软件也有其优势,不同的软件相应的侧重方向不同,用户可以根据自己的需求选择不同的软件制作相应的CH M 帮助文件.在AutoCAD 平台下,通过添加自定义菜单的形式,加载CH M 帮助文件,实现通过简单的操作对帮助文件的调用,使CH M 帮助文件在AutoCAD 系统内得以应用.在此方法基础之上,通过合理地利用A utoCAD 中各种定制功能进行二次开发,使CH M 帮助文件在AutoCAD 平台下实现更多的应用.参考文献:[1]马力.AutoCA D 权威技术支持[M ].北京:清华大学出版社,2002.1125-1128.[2]张怡芳.AutoCA D 中的菜单定制与汉化处理[J].浙江万里学院学报,2005,(4):2255-2259.[3]蓝屹生.Auto L isp 学习导引[M ].北京:中国铁道出版社,2003.1736-1739.(审稿人 李树东,责任编辑 于 海)。
空间矢量脉宽调制(SVPWM)的开环讲解
采用空间矢量脉宽调制（SVPWM ）的开环VVVF 调速系统的综合实训一、实验目的1、理解电压空间矢量脉宽调制（SVPWM ）控制的基本原理。
2、熟悉MCKV 电机控制系统的CPU 模块、IPM 模块和机组各部分硬件模块，并确认工作正常。
3、了解SVPWM 变频器运行参数和特性。
二、实验内容：1、熟悉CCS 编程环境，并在CCS 下编译、下载、运行DSP 软件工程。
2、观察并记录定子磁链周期和频率，并分析他们之间的关系。
3、观测并记录启动时电机定子电流和电机速度波形)(t f i v =与)(t f n =；三、实验预习要求1、阅读并掌握三相交流异步电机VVVF 调速系统工作原理。
2、了解电压空间矢量脉宽调制（SVPWM ）控制的基本原理。
3、阅读本次实验指导书和实验程序，写好实验预习报告。
4、在MATLAB/Simulinlk 环境中搭好仿真模型，结合本程序LEVEL1功能框图，完成电流速度双闭环系统交流异步电机矢量控制仿真。
四、实验原理当用三相平衡的正弦电压向交流电动机供电时，电动机的定子磁链空间矢量幅值恒定，并以恒速旋转，磁链矢量的运动轨迹形成圆形的空间旋转矢量（磁链圆）。
SVPWM 就是着眼于使形成的磁链轨迹跟踪由理想三相平衡正弦波电压源供电时所形成的基准磁链圆，使逆变电路能向交流电动机提供可变频电源，实现交流电动机的变频调速。
现在以实验系统中用的电压源型逆变器为例说明SVPWM 的工作原理。
三相逆变器由直流电源和6个开关元件( MOSFET) 组成。
图1是电压源型逆变器的示意图。
图1 电压源型逆变器示意图对于每个桥臂而言，它的上下开关元件不能同时打开，否则会因短路而烧毁元器件。
其中A 、B 、C 代表3 个桥臂的开关状态，当上桥臂开关元件为开而下桥臂开关元件为关时定义其状态为1 ,当下桥臂开关元件为开而上桥臂开关元件为关时定义其状态为0。
这样A 、B 、C 有000 、001 、010 、011 、100 、101 、110 、111共 8种状态。
基于SVPWM的VVVF开环驱动三相异步电机
U
UN U0 fN
u 1 U0
式中，UN为电动机额定电压，fN为电动机额定频率，U0为初始电压补偿值， 此处u(1)为频率f。
瞬时角度 dt 2 fdt
电压U、瞬时角度θ经汇总为一维矢量 x u 1,u 2
其中的u(1)、u(2)依次表示电压、瞬时角度。函数模块ua、ub、uc分别用于产生 相调制信号ua、ub、uc，即
仿真模型
• 系统仿真图 • 矢量变换的仿真实现 • 计算X、Y、Z的仿真实现 • 判断空间矢量所在区域的仿真实现 • T1、T2赋值的仿真实现 • Tcm1、Tcm2、Tcm3赋值的仿真实现 • PWM产生的仿真
相关参数
仿真算法 ode23tb 仿真精度1e-3 最大采样步长1e-5 采样时间7s 补偿电压30V 起动时间5s 斜坡输出斜率10 限幅器限幅50 三角载波周期5e-4
Add Add1
1 X Di vi d e
1.5
2
Y
Di vi d e 1
G4
1.5
3
Z
Di vi d e 2
G5
判断空间矢量所在区域的仿真实现
1 U2
2
1.732
U1 G0
1.732 G1
1 Constant1
0.5
Add
G4
0.5
Add1
G5
0
Constant2
Swi tch Swi tch 1 Swi tch 2
SVPWM
• 下图为普通三相逆变器结构，因为逆变桥的上 下以桥形臂成开八关种状开态关互状补态0，0所0-1以11Q(规l-Q定6这上六桥个臂器导件通可 为1，下桥臂导通为0)，逆变器开关状态与输 出相、线电压及八个基本电压空间矢量关系。
毕业设计(论文)-基于svpwm的异步电机直接转矩控制仿真研究[管理资料]
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1 引言在工农业生产、科技、国防及日常生活等各个领域，电动机作为主要的动力设备被广泛应用。
直流电动机相比于交流电动机，结构复杂、体积大、成本和维护费用高，并且不适于环境恶劣的场合，但凭借控制简单、调速平滑和性能良好等特点在早期电气传动领域中一直占据主导地位[1]。
从20世纪30年代开始，人们就致力于交流调速技术的研究。
特别是20世纪60年代以后，电力电子技术和控制技术的飞速发展，使得交流调速性能得到很大的提高，在实际应用领域也得到认可和快速的普及。
交流调速的发展可以说是硬件和软体的发展过程[3]。
随着电力电子技术、微处理器技术和自动化控制技术的不断完善和发展，使得交流调速系统的调速范围宽、速度精度高和动态响应快，其技术性能可与直流调速系统相媲美、相竞争，并在工程应用领域中逐渐取代直流调速系统[5]。
交流电动机的高效调速方法是变频调速，它不但能实现无级调速，而且根据负载的特性不同，通过适当调节电压和频率之间的关系，可使电机始终高效运行，并保证良好的动态特性，更能降低起动电流、增加起动转矩和改善电机的起动性能。
交流调速控制理论的发展经历了电压-频率控制、矢量控制、直接转矩控制，控制理论的发展使控制系统性能不断提高[2]。
电压-频率协调控制，即恒压频比控制，是指在基频以下调速时维持输出电压幅值和频率的比值恒定，实现恒转矩调速运行；在基频以上调速时，将输出电压维持在额定值，使磁通与频率成反比下降，实现弱磁恒功率调速运行。
其控制系统结构简单，成本低，能满足一般的平滑调速，但动、静态性能有限，适用于风机、水泵等负载对调速系统动态性能要求不高的场合[8]。
矢量控制就是将磁链与转矩解耦，有利于分别设计两者的调节器，以实现对交流电机的高性能调速。
矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器的矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等[12]。
这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得与直流调速系统同样的静、动态性能。
《三相交流异步电动机SVPWM开环调速控制程序(硬件法)》
《三相交流异步电动机SVPWM开环调速控制程序（硬件法）》.include "240x.h" ; 寄存器地址.global _c_int0 ;全局化标号;--------------------------------------以下定义变量----------------------------------------------------------- ST0 .set 0 ;状态寄存器ST0ST1 .set 1 ;状态寄存器ST1.bss TEMP,1 ;临时变量.bss SET_F,1 ;频率调节比,Q16格式(值为0-1,对应0-50Hz).bss F_OMEGA,1 ;频率调节比-角频率转换率,Q5格式.bss OMEGA,1 ;调制波角频率,Q5格式.bss SET_V,1 ;参考电压,Q14格式.bss MAX_V,1 ;最大参考电压幅值1/2,Q14格式.bss T_SAMPLE,1 ;采样周期,Q24格式.bss THETA_H,1 ;参考电压相位角高字,Q12格式.bss THETA_L,1 ;参考电压相位角低字,Q12格式.bss THETA_R,1 ;相位角的圆整值,Q12格式.bss THETA_M,1 ;相位查表值(0-90度),Q12格式.bss THETA_I,1 ;相角查表索引,Q9格式.bss SS,1 ;SIN符号,Q0格式.bss SC,1 ;COS符号,Q0格式.bss SIN_INDX,1 ;SIN表索引,Q0格式.bss SIN_ENTRY,1 ;SIN表入口地址.bss SIN_END,1 ;SIN表结束地址.bss SIN_THETA,1 ;SINθ值,Q14格式.bss COS_THETA,1 ;COSθ值,Q14格式.bss UA,1 ;参考电压D轴分量UA,Q12格式.bss UB,1 ;参考电压Q轴分量UB,Q12格式.bss THETA_S,1 ;θ-扇区数转换系数,Q15格式.bss SECTOR,1 ;参考电压所在的扇区数,Q0格式.bss THETA_90,1 ;90度,Q12格式.bss THETA_180,1 ;180度,Q12格式.bss THETA_270,1 ;270度,Q12格式.bss THETA_360,1 ;360度,Q12格式.bss DEC_MS,24 ;6个逆阵,Q14格式.bss T1_PERIODS,1 ;定时器1周期值,Q5格式.bss CMP_1,1 ;第1基本矢量,Q0格式.bss CMP_2,1 ;第2基本矢量,Q0格式.bss SVPA T,1 ; ACTRA的空间矢量字.bss ACCH,1 ;ACC高字保存单元.bss ACCL,1 ;ACC低字保存单元.bss AR0_SA VE,1 ;AR0保存单元.bss P_HI,1 ;P寄存器高字保存单元.bss P_LO,1 ;P寄存器低字保存单元; -------------------------------------CONTEXT段,定义保护现场数据区---------------------------ST0_SA VE .usect ".context",1 ;状态寄存器ST0保存单元ST1_SA VE .usect ".context",1 ;状态寄存器ST1保存单元;--------------------------------------定义主向量段------------------------------------------------------.sect ".vectors" ;定义主向量段RESET B _c_int0 ;地址0000H，复位，优先级1INT1 B PHANTOM ;地址0002H，INT1，优先级4INT2 B _C_INT2 ;地址0004H，INT2，优先级5INT3 B PHANTOM ;地址0006H，INT3，优先级6INT4 B PHANTOM ;地址0008H，INT4，优先级7INT5 B PHANTOM ;地址000AH，INT5，优先级8INT6 B PHANTOM ;地址000CH，INT6，优先级9RESERVED B PHANTOM ;地址000EH，测试，优先级10SW_INT8 B PHANTOM ;地址0010H，自定义软中断SW_INT9 B PHANTOM ;地址0012H，自定义软中断SW_INT10 B PHANTOM ;地址0014H，自定义软中断SW_INT11 B PHANTOM ;地址0016H，自定义软中断SW_INT12 B PHANTOM ;地址0018H，自定义软中断SW_INT13 B PHANTOM ;地址001AH，自定义软中断SW_INT14 B PHANTOM ;地址001CH，自定义软中断SW_INT15 B PHANTOM ;地址001EH，自定义软中断SW_INT16 B PHANTOM ;地址0020H，自定义软中断TRAP B PHANTOM ;地址0022H，TRAP矢量NMI B PHANTOM ;地址0024H，NMI，优先级3EMU_TRAP B PHANTOM ;地址0026H，仿真Trap，优先级2SW_INT20 B PHANTOM ;地址0028H，自定义软中断SW_INT21 B PHANTOM ;地址002AH，自定义软中断SW_INT22 B PHANTOM ;地址002CH，自定义软中断SW_INT23 B PHANTOM ;地址002EH，自定义软中断SW_INT24 B PHANTOM ;地址0030H，自定义软中断SW_INT25 B PHANTOM ;地址0032H，自定义软中断SW_INT26 B PHANTOM ;地址0034H，自定义软中断SW_INT27 B PHANTOM ;地址0036H，自定义软中断SW_INT28 B PHANTOM ;地址0038H，自定义软中断SW_INT29 B PHANTOM ;地址003AH，自定义软中断SW_INT30 B PHANTOM ;地址003CH，自定义软中断SW_INT31 B PHANTOM ;地址003EH，自定义软中断;--------------------------------------定义子向量段---------------------------------------------------------- .sect ".pvecs" ;定义子向量段PVECTORS B PHANTOM ;偏移地址0000HB PHANTOM ;偏移地址0001HB PHANTOM ;偏移地址0002HB PHANTOM ;偏移地址0003HB PHANTOM ;偏移地址0004HB PHANTOM ;偏移地址0005HB PHANTOM ;偏移地址0006HB PHANTOM ;偏移地址0007HB PHANTOM ;偏移地址0008HB PHANTOM ;偏移地址0009HB PHANTOM ;偏移地址000AHB PHANTOM ;偏移地址000BHB PHANTOM ;偏移地址000DH B PHANTOM ;偏移地址000EH B PHANTOM ;偏移地址000FH B PHANTOM ;偏移地址0010H B PHANTOM ;偏移地址0011H B PHANTOM ;偏移地址0012H B PHANTOM ;偏移地址0013H B PHANTOM ;偏移地址0014H B PHANTOM ;偏移地址0015H B PHANTOM ;偏移地址0016H B PHANTOM ;偏移地址0017H B PHANTOM ;偏移地址0018H B PHANTOM ;偏移地址0019H B PHANTOM ;偏移地址001AH B PHANTOM ;偏移地址001BH B PHANTOM ;偏移地址001CH B PHANTOM ;偏移地址001DH B PHANTOM ;偏移地址001EH B PHANTOM ;偏移地址001FH B PHANTOM ;偏移地址0020H B PHANTOM ;偏移地址0021H B PHANTOM ;偏移地址0022H B PHANTOM ;偏移地址0023H B PHANTOM ;偏移地址0024H B PHANTOM ;偏移地址0025H B PHANTOM ;偏移地址0026H B PHANTOM ;偏移地址0027H B PHANTOM ;偏移地址0028H B T1UF_ISR ;偏移地址0029H B PHANTOM ;偏移地址002AH B PHANTOM ;偏移地址002BH B PHANTOM ;偏移地址002CH B PHANTOM ;偏移地址002DH B PHANTOM ;偏移地址002EH B PHANTOM ;偏移地址002FH B PHANTOM ;偏移地址0030H B PHANTOM ;偏移地址0031H B PHANTOM ;偏移地址0032H B PHANTOM ;偏移地址0033H B PHANTOM ;偏移地址0034H B PHANTOM ;偏移地址0035H B PHANTOM ;偏移地址0036H B PHANTOM ;偏移地址0037H B PHANTOM ;偏移地址0038H B PHANTOM ;偏移地址0039H B PHANTOM ;偏移地址003AHB PHANTOM ;偏移地址003CHB PHANTOM ;偏移地址003DHB PHANTOM ;偏移地址003EHB PHANTOM ;偏移地址003FHB PHANTOM ;偏移地址0040HB PHANTOM ;偏移地址0041H;--------------------------------------以下是主程序------------------------------------------------------ .text;--------------------------------------系统初始化程序--------------------------------------------------_c_int0SETC INTM ; 禁止中断CLRC CNF ;B0为数据存储区LDP #224SPLK #0000001000000100B,SCSR1 ;CLKIN 10M,CLKOUT 20MSPLK #68H,WDCR ;不用看门狗LDP #225LACC MCRAOR #0FC0H ;设置PWM1-6引脚SACL MCRA;--------------------------------------中断初始化程序-------------------------------------------------- LDP #0SPLK #0FFH,IFR ; 清所有系统中断标志SPLK #00000010B,IMR ; 开INT2中断LDP #232SPLK #0FFFH,EV AIFRA ; 清事件管理器A所有中断标志SPLK #0FH,EV AIFRBSPLK #0FH,EV AIFRCSPLK #0200H,EVAIMRA ; 开T1下溢中断SPLK #0,EV AIMRB ; 屏蔽所有中断SPLK #0,EV AIMRC ; 屏蔽所有中断;--------------------------------------初始化事件管理器A程序-------------------------------------- SPLK #500,T1PR ; T1周期值=50 us/50ns/2=500SPLK #500,CMPR1 ; 占空比初值0%SPLK #500,CMPR2SPLK #500,CMPR3SPLK #0000011001100110B,ACTRA ; 引脚PWM1,3,5高有效,2,4,6低有效SPLK #01F4H,DBTCONA ; 死区时间1*32*50ns=1.6usSPLK #1001001000000000B,COMCONA ;允许比较,使用硬件空间矢量SPLK #1000100000000010B,T1CON ;连续增减计数方式,预分频=1;--------------------------------------变量初始化程序-------------------------------------------------- LDP #6 ; 指向B1SPLK #0347H,T_SAMPLE ;采样周期=50us *224=839秒=347H, Q24格式SPLK #16000,T1_PERIODS ;T1周期值的Q5格式,500*32SPLK #11585,MAX_V ; 最大参考电压幅值1/2,Q14格式SPLK #0,SET_F ; SET F=0SPLK #10053,F_OMEGA ;频率调节比-角频率转换率,Q5格式;当SET_F=1时,对应最大角频率2π50Hz*25=10053SPLK #0,THETA_L ;θ低字,Q12格式SPLK #0,THETA_H ; θ高字,Q12格式LAR AR0,#THETA_90 ; 传送常用角度和逆阵数据LAR AR1,#(28-1) ; 28个LACC #ANGLES_ ; 指向源LARP AR0INIT_TBLTBLR *+,AR1 ; 下一个ADD #1 ; 下一个地址BANZ INIT_TBL,AR0 ;AR1=0结束SPLK #29335,THETA_I ; 相角查表索引,180/π,Q9格式SPLK #31291,THETA_S ; θ-扇区数转换系数,6/(2π),Q15格式SPLK #SIN_ENTRY_,SIN_ENTRY ;SIN表起始地址SPLK #(SIN_ENTRY_+90),SIN_END ;SIN表结束地址LDP #232SPLK #0000100001000010B,T1CON ;使能T1CLRC INTM ; 开总中断;--------------------------------------主循环程序(SET_F由外部输入)--------------------------------- MAIN_LOOPLDP #6LT SET_F ; 将频率调节比(Q16格式)转换成角频率MPYU F_OMEGA ; Q21PAC ; 积送ACC, Q5格式SACH OMEGA ; 保存角频率,Q5格式LT SET_F ;将频率调节比(Q16格式)转换成参考电压MPYU MAX_V ; Q16*Q14=Q30PACSACH SET_V ; 保存参考电压幅值,Q14格式B MAIN_LOOP ; 循环;--------------------------------------假中断处理---------------------------------------------------------- PHANTOMCLRC INTMRET;--------------------------------------T1下溢中断处理子程序-----------------------------------------_C_INT2SST #ST0,ST0_SA VE ; 保存现场ST0SST #ST1,ST1_SA VE ; 保存ST1LDP #6SACH ACCHSACL ACCL ; 保存ACCSPH P_HISPL P_LO ; 保存PMPY #1 ; P<=TSPL T_SA VE ; 保存TSAR AR0,AR0_SA VE ; 保存AR0CLRC SXMLDP #224LACC PIVR ;读偏移地址SUB #029H ; T1 下溢中断?BCND T1UF_ISR,EQ ;是下溢中断跳T1UF_ISR RESTLDP #6 ;否则恢复现场LAR AR0, AR0_SA VE ; 恢复AR0LT P_LO ;恢复PMPY #1LPH P_HILT T_SA VE ;恢复TLACC ACCH,16ADDS ACCL ;恢复ACCLDP #0 ;指向B2LST #ST1,ST1_SA VE ; 恢复ST1LST #ST0,ST0_SA VE ; 恢复ST0CLRC INTM ; 开中断RET ; 返回T1UF_ISRLDP #232SPLK #0FFFH,EV AIFRA ; 清中断标志LDP #6 ; 计算转角增量LT OMEGA ; Q5MPY T_SAMPLE ;Q5*Q24PAC ;积存ACC, Q13SFR ; 右移一位成Q12格式ADD THETA_H,16 ; Q12ADDS THETA_L ;计算绝对位置SACH THETA_H ;保存SACL THETA_LBCND CHK_UPLIM,GEQ ;如果大于0检查上限ADD THETA_360,16 ;否则与2π比较,Q12SACH THETA_H ; 保存B RND_THETACHK_UPLIMSUB THETA_360,16 ;与2π比较,Q12BCND REST_THETA,LEQ ; 如果在范围内恢复THETA_HSACH THETA_HB RND_THETAREST_THETAADD THETA_360,16 ; 恢复THETA_HRND_THETAADD #1,15 ; 圆整并保留高字SACH THETA_R ;保存LACC #1 ;假设THETA_H在第一象限SACL SS ; SIN符号=1SACL SC ; COS符号=1LACC THETA_RSACL THETA_M ; 存入THETA_MSUB THETA_90 ;BCND E_Q,LEQ ;在第一象限则跳转SPLK #-1,SC ; COS符号=-1LACC THETA_180SUB THETA_R ; 180-θSACL THETA_M ;存入THETA_MBCND E_Q,GEQ ;在第二象限则跳转SPLK #-1,SS ;SIN符号=-1LACC THETA_RSUB THETA_180 ;THETA-180SACL THETA_M ;存入THETA_MLACC THETA_270SUB THETA_RBCND E_Q,GEQ ;在第三象限则跳转SPLK #1,SC ; COS符号=1LACC THETA_360SUB THETA_RSACL THETA_M ; 在第四象限E_QLT THETA_M ; Q12.计算查表索引MPYU THETA_I ; Q12*Q9PAC ; Q5SACH SIN_INDX ; Q5LACC SIN_INDX,11 ;左移11位SACH SIN_INDX ;相当于右移5位变成Q0格式,即整数LACC SIN_ENTRY ;查SIN表ADD SIN_INDXTBLR SIN_THETALACC SIN_ENDSUB SIN_INDX ;TBLR COS_THETA ;LT SS ;查COS表MPY SIN_THETA ;修改符号,Q14PACSACL SIN_THETA ; 左移16位保存,Q14LT SCMPY COS_THETA ; 修改符号, Q14PACSACL COS_THETA ;左移16位保存,Q14LT SET_V ;开始计算UA , UBMPY COS_THETA ; Q14*Q14PAC ;存入ACC, Q12SACH UA ; UA ,Q12格式MPY SIN_THETA ; Q14*Q14PAC ; 存入ACC, Q12SACH UB ; UB, Q12格式LT THETA_R ; Q12格式.确定扇区MPY THETA_S ; Q12*Q15PACSACH SECTORLACC SECTOR,5SACH SECTOR ; 相当于右移11位变成Q0格式(整数)LACC #DEC_MS ;逆阵数据首地址ADD SECTOR,2SACL TEMP ;产生地址指针LAR AR0,TEMP ; 指向逆阵表LT UA ; Q12格式.计算UA*M(1,1)+UB*M(1,2)MPY *+ ; M(1,1) UA, Q12*Q14PAC ; Q10格式LT UB ; Q12MPY *+ ; M(1,2) UB, Q12*Q14APAC ; 0.5*C1, Q10BCND CMP1BIG0,GEQ ; 如果大于0继续LACC #0 ; 否则0CMP1BIG0SACH TEMP ; 0.5*C1,Q10格式LT TEMP ; Q10格式MPY T1_PERIODS ; Q10*Q5PAC ; Q15格式ADD #1,15 ; 防止C1=0SACH CMP_1,1 ; 0.5*C1*TP,Q0格式LT UA ;计算UA*M(2,1)+UB*M(2,2)MPY *+ ; M(2,1) UA,Q12*Q14PAC ; Q10格式LT UB ; Q12格式MPY *+ ; M(2,2) UB: Q12*Q14APAC ; 0.5*C2,Q10BCND CMP2BIG0,GEQ ; 如果大于0继续LACC #0 ;否则0CMP2BIG0SACH TEMP ; 0.5*C2,Q10格式LT TEMP ; Q10格式MPY T1_PERIODS ; Q10*Q5PAC ; Q15格式ADD #1,15 ; 防止C2 = 0SACH CMP_2,1 ; 0.5*C2*TP,Q0格式LACC #CCKWISE_ ; ACTRA寄存器值表首地址ADD SECTOR ; 查表地址TBLR SVPATLAR AR0,#ACTRA ;指向ACTRALACC * ; 读ACTRAAND #0FFFH ; 清高四位OR SVPAT ; 高四位赋新值SACL * ; 更新ACTRALAR AR0,#CMPR1 ; 指向CMPR1LACC CMP_1SACL *+ ; 更新CMPR1, 指向CMPR2ADD CMP_2SACL * ; 更新CMPR2SUB #500 ;减T1周期值,CMPR2是否超限BCND IN_LMT,LEQ ;没超跳转SPLK #500,* ;否则赋T1周期值IN_LMTB REST ; 返回.data;--------------------------------------数据段------------------------------------------------------------------ ANGLES_.word 01922H ; π/2, Q12格式.word 03244H ; π, Q12格式.word 04B66H ; 3π/2, Q12格式.word 06488H ; 2π, Q12格式.word 20066 ; 矩阵A的逆阵数据,每一个逆阵有4个数据,Q14格式.word –11585 ; 按参考电压所在的扇区索引.word 0.word 23170.word 20066.word 11585.word -20066.word 11585.word 0.word 23170.word -20066.word -11585.word -20066.word 11585.word 0.word -23170.word -20066.word -11585.word 20066.word -11585.word 0.word -23170.word 20066.word 11585CCKWISE_.word 0001000000000000B ;逆时针旋转时ACTR高4位值,按扇区索引.word 0011000000000000B.word 0010000000000000B.word 0110000000000000B.word 0100000000000000B.word 0101000000000000BSIN_ENTRY_.word 0 ; 0-90度SIN值表,Q14格式.word 286,572,857,1143,1428.word 1713,1997,2280,2563,2845.word 3126,3406,3686,3964,4240.word 4516,4790,5063,5334,5604.word 5872,6138,6402,6664,6924.word 7182,7438,7692,7943,8192.word 8438,8682,8923,9162,9397.word 9630,9860,10087,10311,10531.word 10749,10963,11174,11381,11585.word 11786,11982,12176,12365,12551.word 12733,12911,13085,13255,13421 .word 13583,13741,13894,14044,14189 .word 14330,14466,14598,14726,14849 .word 14968,15082,15191,15296,15396 .word 15491,15582,15668,15749,15826 .word 15897,15964,16026,16083,16135 .word 16182,16225,16262,16294,16322 .word 16344,16362,16374,16382,16384 .end。
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tbom
T2
G1
Add1
0.25
taom
4
Ts
Add
G2
M u l ti p o rt Swi tch
1 T cm 1
M u l ti p o rt Swi tch 1
2 T cm 2
M u l ti p o rt Swi tch 2
3 T cm 3
PWM产生的仿真
Re p e a ti n g Sequence
SVPWM
• 为了将交流矢量变换成两个独立的直流标 量来分别进行调节，以及将被调节后的直 流量还原成交流量最后控制交流电机的运 行状态，必须采用矢量的坐标变换及其逆 变换，故这种控制系统称为矢量变换控制 系统。
• 矢量变换控制的基本思路是将一台三绕组 异步电机经过坐标变换变成一台二绕组的 等效直流电机。
坐标变换理论
• 静止三相与静止二相变换的数学模型为：
f f
2
1
3 0
1 2 3 2
1 2 3 2
fa fb fc
坐标变换理论
• 旋转变换的数学模型为：
fq fd
cos sin
仿真模型
• 系统仿真图 • 矢量变换的仿真实现 • 计算X、Y、Z的仿真实现 • 判断空间矢量所在区域的仿真实现 • T1、T2赋值的仿真实现 • Tcm1、Tcm2、Tcm3赋值的仿真实现 • PWM产生的仿真
相关参数
仿真算法 ode23tb 仿真精度1e-3 最大采样步长1e-5 采样时间7s 补偿电压30V 起动时间5s 斜坡输出斜率10 限幅器限幅50 三角载波周期5e-4
va U2
vb
1 2
3U1 U2
vc
1 2
3U1 U2
判断参考电压矢量Uref所在扇区
• 则可由N=sign(va)+2sign(vb)+4sign(vc)的值确 定Uref所在的扇区，其对应关系如下表。
图
扇区 号
1
2
3
4
5
6
N
5
1
3
2
6
4
确定两个非零矢量作用时间
• 考虑到参考电压所在扇区不同T1、T2的计 算可归纳为下面三个值的计算：
sin f
cos
f
SVPWM
• 任何一个电气传动系统在运行中都要服从基本 的机电运动规律——转矩平衡方程式
T
TL
J
d
dt
• 可以看出，整个系统动态性能的控制反映在转 子角加速度dw/dt的控制上，实质上是对系统 动律态已转知矩条(件T-下TL)，的也控就制是。对在电负机载电转磁矩转TL的矩变T的化瞬规 时控制。
2 G2
4 G3
1
N Add2
T1、T2赋值的仿真实现
1 n
2
X
-1
3
G1
Y
-1
4
Байду номын сангаасG2
Z
-1
G3
1 T1
M u l ti p o rt Swi tch
2 T2
M u l ti p o rt Swi tch 1
Tcm1、Tcm2、Tcm3赋值的仿真实现
1 N
0.5 2
T1
G0
tcom Add2
3
0.5
扇区 号
1
2
3
4
5
6
taom
Ts
T1T 2 4
T1
Tcm 1
Tcm 2
tbom taom
taom tcom
taom tbom
tcom tbom
tcom taom
tbom tcom
tbom taom 2
tcom
tbom
T2 2
Tcm 3
tcom
tbom
tcom
taom
tbom
taom
U
UN U0 fN
u 1 U0
式中，UN为电动机额定电压，fN为电动机额定频率，U0为初始电压补偿值， 此处u(1)为频率f。
瞬时角度 dt 2 fdt
电压U、瞬时角度θ经汇总为一维矢量 x u 1,u 2
其中的u(1)、u(2)依次表示电压、瞬时角度。函数模块ua、ub、uc分别用于产生 相调制信号ua、ub、uc，即
(1)判断参考电压矢量Uref所在扇区 (2)确定两个非零矢量作用时间 (3)计算矢量切换点及不同扇区切换点的确定
判断参考电压矢量Uref所在扇区
• 首先，规定六个空间矢量所在的三条直线的法线， 方向分别为绕组轴线方向逆时针旋转90°，如图2 中Va、Vb和Vc所示。根据给定电压空间矢量在这三 个法矢量上投影正负可判断该电压空间矢量位于哪 一个扇区，为此我们引入判断扇区标号的三个标量 v法a、矢v量b和上v的c，投它影们。分别表示给定电压空间矢量Uref在
X 3U2Ts U dc
3U2 3U1 Ts
Y 2U dc
3U2 3U1 Ts
Z 2U dc
确定两个非零矢量作用时间
• 相邻两矢量的作用时间如表下所示。图
扇区 号
1
2
3
4
5
6
T1
Z
Y
-Z
-X
X
-Y
T2
Y
-X
X
Z
-Y
-Z
计算矢量切换点及不同扇区切换点的确定
• 矢量切换点的计算如下表所示。
PN=2.2KW UN=380V nN=1500r/min fN=50Hz Vdc=931V Ts=0.02s
实验中得出调制信号为0.001s~0.009s，故取三角载波幅值0.001~0.009，即调 制比m=1。
直流侧电压取380/0.8=475V
波形分析
可知，到达起动时间以后，由于矢量调制的关 系，需要一点时间的缓冲，才使得波形达到稳定， 波形大致与SPWM调制的相似。起动调节过程中， 三相调制信号的幅值和频率是逐步增加的，随频率 的增加转速逐步提高，信号幅值的提高，保证了电 机电流在起动过程中保持不变。空载三相电流与转 矩都较小，转速基本达到同步转速1500r/s，而线电 压明显达不到给定的电压值。
Add Add1
1 X Di vi d e
1.5
2
Y
Di vi d e 1
G4
1.5
3
Z
Di vi d e 2
G5
判断空间矢量所在区域的仿真实现
1 U2
2
1.732
U1 G0
1.732 G1
1 Constant1
0.5
Add
G4
0.5
Add1
G5
0
Constant2
Swi tch Swi tch 1 Swi tch 2
phis
n
Te
Te
w8
Tcm1 Tcm2 pwm Tcm3 creatpwm
T cm T cm w5
矢量变换的仿真实现
1
Ua
1.414/1.732
2
0.5
Add
U1
G4
2
G5
Ub
0.5
1/1.414
1
U2
Add1
G2
G1
3 Uc
计算X、Y、Z的仿真实现
1.732
G1
1
1/1.732
U2
G6
2 U1 4 Ts 3 Vdc
w0
2*pi G6
Sa tu ra ti o n 1
Uabc w1
f(u) Ws*1
f(u) ua f(u) ub f(u) uc
Ramp
Ua U2 Ub Uc U1 abc-12 931
Vdc
Uabc
w9
Tm
phis_qd
A
m
m
B
wm
C
Asynchronous Machine
SI Units
Te
U1U2
Add2
Re l a y3
boolean
NOT
double
Data Type Conversion5 LogicalData Type Conversion6 Operator2
1 pwm
-1
-1.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
电机在零状态起动时，电机磁场有一个建立过程，在建立过程中磁场变化是 不规则的，这也引起了转矩的大幅度变化，稳定后磁场呈规则的圆形。
实验结论
SVPWM可以提高电压的利用率，谐波优化 程度高，消除谐波效果比SPWM好，并且噪声 低、转矩脉动小；磁通轨迹法思路新颖，突破 了SPWM以追求逆变器输出电流接近正弦波为 目标的概念，直接控制气隙磁通，既能使电机 工作稳定，又能保证具有良好的性能。
系统原理
ua u 1*sin u 2
ub
u
1 * sin
u 2
2* pi 3
uc
u
1 * sin
u
2
4* pi 3
系统原理
• 由前文分析可知，SVPWM算法的实现主要 是确定合成Uref的两个基本电压空间矢量及 零矢量，以及各个矢量的作用时间和组合 顺序，具体由三步实现。