基于SVPWM以及實際MCU定時器輸出脈沖的中心對齊模式

一、扇區(qū)矢量切換點確定

模型按七段式的三相橋臂切換時間搭建，如I扇區(qū)內(nèi)，確定逆變臂的開關順序為七段000-100-110-111-111-110-100-000；

（第I扇區(qū)）

由于其為三角波調(diào)制，其定時中心對稱、每個合成矢量的作用周期固定為Tpwm，則可定義：

（三相切換點）

同理在第Ⅱ扇區(qū)內(nèi)，逆變橋臂的開關順序為000-010-110-111-111-110-010-000：

（第2扇區(qū)）

在第Ⅲ扇區(qū)內(nèi)，逆變橋臂的開關順序為000-010-011-111-111-011-010-000：

（第3扇區(qū)）

在第Ⅳ扇區(qū)內(nèi)，逆變橋臂的開關順序為000-001-011-111-111-011-001-000：

（第4扇區(qū)）

在Ⅴ扇區(qū)內(nèi)，逆變橋臂的開關順序為000-001-101-111-111-101-001-000：

（第5扇區(qū)）

在Ⅵ扇區(qū)內(nèi)，逆變橋臂的開關順序為000-100-101-111-111-101-100-000：

（第6扇區(qū)）

三相電壓開關比較切換點Tcmp1、Tcmp2、Tcmp3與各扇區(qū)的關系可列出如下表格方便查詢：

（扇區(qū)切換表）

綜上我們得到了各時刻所需的空間電壓矢量及持續(xù)時間，實際應用中可在處理器中賦值對應通道的定時器，捕獲比較寄存器產(chǎn)生PWM波形，控制逆變橋，進而產(chǎn)生期望的電壓、電流、力矩。

二、基于simulink 仿真建模

基于以上的分析，為了驗證該算法是準確性，接下來我們就根據(jù)原理搭建相關模型：

搭建切換點定義模塊如下，輸入變量為過調(diào)制后的T1、T2及Tpwm；

（切換點定義）

搭建根據(jù)扇區(qū)自動選擇相應的比較切換點模塊如下，輸入變量為扇區(qū)N及三相切換點Ta、Tb、Tc，此處我們需要留意，各扇區(qū)內(nèi)三相切換點相對于的載波比較點并不一致，這與馬鞍波密切相關；

（各扇區(qū)自動選擇切換點模塊）

搭建PWM互補輸出模塊，輸入變量為三角載波與比較點，差值比較輸出開關動作，由于此模型僅驗證其原理，所以并沒有依據(jù)實際應用加入死區(qū)時間；

（互補PWM輸出模塊）

（Spwm匯總模塊）

綜上就是SVPWM算法的實現(xiàn)方式，其中主要包括參考電壓矢量的扇區(qū)判斷、零/非零矢量用時間計算以及切換時間點確定，最后利用三角載波與切換點比較輸出PWM。到這我們將SVPWM模塊匯總到單個模塊方便后續(xù)調(diào)用，后接的逆變橋與電機就直接使用simulink庫自帶的模型。

三、開環(huán)仿真運行驗證

到這我們搭建開環(huán)SVPWM模型驗證各項參數(shù)，將之前已經(jīng)搭建的功能模塊連接起來，逆變橋與電機選用simulink庫自帶模塊。具體參數(shù)設置為：直流側(cè)電壓Udc =96 V，PWM開關頻率16KHz，仿真算法采用變步長ode23 tb 算法，仿真步長設置為5e^-6，其余變量保持初始值不變。

仿真條件為：給定Ud、Uq值進行Park反變換為三相正弦，Clark正變換為α、β給到Svpwm模塊。電機給定轉(zhuǎn)速設定為600 r/ min ，初始時刻負載轉(zhuǎn)矩0.1N?m 。