电压空间矢量研究及Matlab仿真.doc

电压空间矢量研究及Matlab仿真.doc电压空间矢量研究及Matlab仿真摘要: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)21-152-02 ResearchofSpaceVectorPulseWidthModulationandSimulationinMatlab ZHANGShengda,CAOJianwen (.,ChinaCoalResearchInstitute,Taiyuan,030001,China) Abstract:ThebasicprincipleofSpace-VectorPulseWidthModulation(SVPWM)-SynchronousMachine(PMSM). 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。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(SPWM)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[1-4]。 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[5-9],如图1所示。介绍SVPWM工作原理[5-10]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: If:Vβ>0,ThenA=1,ElseA=0; If:3Vα-Vβ>0,ThenB=1,ElseB=0; If:-3Vα-Vβ>0,ThenC=1,ElseC=0; 则扇区号:S=A+2B+4C。图1磁链运行区间(2)计算扇区的有效电压空间矢量和零矢量的作用时间Tx,Ty和T0 引入三个中间变量X,Y和Z: X=-3VβTPWMVdc Y=32V