电机控制FOC——SVPWM
空间矢量脉宽调制——SVPWM,主要思想是把三相交流电机等效为直流电机,然后跟踪圆形磁场。
SVPWM主要由:波形发生器,Chark变换,扇区判断,Park变换,桥臂作用时间,比较器,插入死区等模块组成。
1、波形发生器。
使用DDS在FPGA内部产生正弦波、三角波。
如果是三相星形不带零线,则可以只产生两路正弦波(相位相差120度),相位差可以在DDS的地址加个常数来实现。
三角波,则是当载波来使用,所以频率应该比正弦波的要高。
2、Chark变换。
把三相坐标系(就是三相交流电的相量图)转换成直角坐标系。原理较为简单,只是一个矩阵变换就可以了。
Chark变换目的是把三相交流电转换成直流电。仿真结果如下图所示。
3、扇区判断。
因为要跟踪的磁场是圆形的,而SVPWM一共6个开关在同一时刻只能输出一个方向的磁场。那么我们可以利用内接(外切)多边形的原理,把圆形分割为若干块,每一块都对应着一种开关状态,不停地切换开关状态(也是切换方向),输出的波形就可以逼近圆形了。
我们可以根据三相交流电的三个相电压的符号,来确定当前的开关处于哪个扇区。
根据Chark变换过来的直流电,可以计算出扇区作用时间。
4、Park变换。
把静止的直角坐标系转换成旋转的直流坐标系。原理也很简单,只是个矩阵变换。
5、桥臂作用时间。
具体的计算公式,可以参考相关书籍。
6、比较器。
比较三角波形和桥臂作用时间,再根据当前的扇区,可以得到开关状态。
7、插入死区。
因为实际的开关,是有响应时间的,开关速率太快,可能使得上、下开关同时导通,而发生短路,所以必须插入死区。如下图所示。
8、SVPWM仿真波形。
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作者:队长-Leader
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/k331922164/article/details/52079264
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