最小开关损耗两相调制SVPWM控制及算法研究

由于传统的空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)算法存在计算复杂、损耗人的缺点,影响了逆变控制系统的整体性能.对传统SVPWM控制的算法进行了改进,提出了最小开关损耗的两相调制SVPWM改进算法.仿真和实验结果表明,改进算法减少了中间变量的运算,降低了开关频率,从而减小了开关损耗.     

一种快速SVPWM算法及其过调制策略研究

针对传统SVPWM算法结构复杂、运算量大等问题,提出一种基于三扇区矢量空间的快速SVPWM算法。该算法无需进行坐标变换,有效避免了传统算法中多次三角运算和开方运算,减少了逻辑判断次数。通过简单四则运算便能快速实现精准调制,从而极大地简化了SVPWM的算法结构,减少了算法的执行时间。此外,分析并提出基于分段非线性拟合的SVPWM算法过调制策略。该策略避免了传统算法过调制策略中复杂的保持角和控制角的计算,并减少了查表法带来的内存消耗和调制误差,进一步提升了直流母线电压利用率。仿真和实验验证了该SVPWM算法及其过调制策略的有效性和优越性。     

几何简化算法的等效SVPWM研究

从平面几何的角度分析过调制与线性调制的区别,提出带域的概念来描述三相调制波与载波峰峰值的关系,进而给出了实现线性调制应遵循的基本原则,由此提出了一种新型PWM方式.基于三角函数分别推导了该方式与传统SVPWM调制波的数学表达式,证明所提出的新型PWM方式与SVPWM完全等效,故称之为几何简化算法的等效SVPWM.该方式容易理解,减小了计算量,实现简单.使用DSP实现该算法,实验结果验证了该算法的正确性.     

优化开关模式SVPWM与载波PWM统一研究

为建立优化开关模式SVPWM技术的载波调制形式,在用DSP实现优化开关模式SVPWM算法的基础上,导出了三相SVPWM基于载波调制的调制波形式以及零序信号形式.并在实验中直接获得了三相SVPWM载波调制形式的调制信号波形与零序信号波形.经验证,实验结果与理论分析完全一致.因此优化开关模式SVPWM技术与载波PWM技术在本质上是一致的,并具有相应的载波调制形式.     

SVPWM调制的直接矢量控制算法研究

文中对SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)调制算法进行了分析,传统的SVPWM算法大多是由α-β坐标中的U_α和U_β来控制调制过程,直接利用SVPWM基本公式控制调制过程因涉及到大量的三角函数运算而不被采用。但文章提出一种直接矢量控制的SVPWM调制算法,使调制过程进一步简化。该算法通过对SVPWM调制基本公式的进一步推导,得出了采样归一化后参考矢量幅度与相邻矢量V_k、V_(k+1),以及旋转角度与作用时间T_k、T_(k+1),之间的关系,最后对该算法进行了SIMULINK仿真及THD(Total Harmonic Distortion)总谐波失真分析并在基于TMS320F28035的DSP开发板上验证了直接矢量控制的SVPWM调制算法的可行性。     

空间矢量脉宽调制技术的算法及其仿真研究

在分析空间矢量脉宽调制(SVPWM)机理的基础上,详细推导了SVPWM算法,对传统算法进行了等效简化并在原有算法的基础考虑了扇区过渡和过调制两种特殊情况,使算法得以优化和完善。基于改进后的SVPWM算法,在Matlab/Simulink环境下建立了SVPWM控制的三相电压型逆变器模型,通过改变算法中的某个系数实现了连续调制和不连续调制方式,仿真结果证明了改进后算法的正确性。最后提出了一种可以使开关损耗降低约50%的不连续调制策略。     

一种新的差值SVPWM调制方法

通过对传统SVPWM调制算法进行理论分析和算法推导,提出了一种新的差值SVPWM调制方法。该方法在每个控制周期内,直接采用三相电压差值来计算基本电压矢量作用时间,并由相电压之间从大到小排序来判定扇区,省去了传统实现方法中复杂的坐标矩阵变换、三角函数计算等矢量分解过程,简化了SVPWM算法步骤。进一步的仿真与实验,证明了该差值SVPWM算法正确、计算效率高、实时性强,节省CPU资源。     

一种应用于多电平变换器的新型SVPWM调制算法

首先分析了单相级联3-H桥单元电压矢量的输出,并比较传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM),得出新型单相SVPWM调制算法,进而推导了三相级联N电平变换器的SVPWM调制算法,并叙述了三相SVPWM调制算法的具体实现过程。继而对级联多电平变换器所涉及的功率单元输出功率不平衡等问题详细进行了分析。最后通过仿真和实验的结果进行了论证。     

基于LF2407A的SVPWM与载波PWM统一研究

为建立三相空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)技术的载波调制形式,对LF2407A基本载波调制原理与三相载波调制零序信号进行了分析,在用LF2407A实现三相SVPWM算法的基础上,导出了三相SVPWM基于载波调制的调制波形式以及零序信号形式.在实验中直接获得了三相SVPWM载波调制形式的调制信号波形与零序信号波形,经验证,实验结果与理论分析完全一致,因此SVPWM技术与载波PWM技术在本质上是统一的,并具有相应的载波调制形式.     

SVPWM的简化算法以及死区补偿

基于SPWM对称规则采样波形与SVPWM波形相似的特点,由SPWM的调制隐函数推导出SVPWM的调制隐函数,并对其进行分解,得出SVPWM的简化算法.该算法直接利用三相参考电压瞬时值计算PWM信号的开关状态切换时间,无需坐标变换、三角函数运算、扇区判断和有效矢量作用时间的计算.分析了死区效应以及SVPWM算法中电压矢量...     

正弦脉宽调制波通用谐波计算与分析方法

针对采样型正弦脉宽调制(SPWM)技术中几种传统实现方法各有优缺点的问题,特别是在谐波含量这一重要指标上的比较,提出了一种谐波通用计算与分析方法,可作为SPWM新技术研究的辅助工具.基于MATLAB数值计算和傅里叶级数,以不对称规则采样法SPWM波的生成及其谐波计算为例,详细分析了脉宽调制(PWM)波的各次谐波和总谐波...     

一种融合最近电平逼近调制的空间矢量调制算法

多电平变换器由于具有较小的电压应力、较高的器件耐压等级和过流能力及较低谐波含量等优点已取代两电平变换器在中高压大功率场合中的应用.级联型多电平H桥变换器(CHMC)由于具有较好的灵活性与高度集成化使得其在工业领域得到广泛应用,文中针对三相CHMC的应用提出一种基于最近电平逼近调制(NLM)技术原理的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法.相比于传统SVPWM算法,所提算法只需检测离参考矢量最近的调制矢量点而无需同时检测三个作用矢量点,算法实时性较强.利用SVPWM算法与NLM算法之间的等效性由三相占空比推出三个作用矢量占空比,利用三相占空比比值的大小推出开关矩阵表达式,由所得表达式直接决定优化的开关序列,并根据该开关矩阵进而推出触发脉冲表达式.所提SVPWM算法不依赖于电平数,算法简便,运算速度快.仿真与实验验证了所提算法的正确性与可行性.     

基于PWM整流器的SVPWM谐波分析新算法

根据SVPWM的工作机理并结合数字实现的特点，给出了一种基于PWM整流器的SVPWM新型谐波分析算法。该算法通过傅里叶分析给出输出相电压各次谐波的解析表达式，为设计PWM整流器的网侧滤波电感提供依据和指导。由于PWM整流器交流侧相电压的谐波频谱不仅与脉冲调制方式有关，还受到闭环调节器参数的影响，因此该文搭建了以TMS320F2812为控制核心的三相电压型逆变器系统以得到单纯由SVPWM产生的谐波频谱，并对该算法进行验证。相电压谐波频谱由功率分析仪PZ4000测量得到，分析结果与计算结果吻合得很好，证明了该算法的准确性。     

基于SVPWM的二极管箝位式三电平逆变器在并联型有源滤波器中的研究

提出了改进型的空间矢量控制策略在APF中的应用.采用的主电路为三电平逆变器电路,与两电平电路对比,其补偿谐波效果明显增强,THD明显降低.同时,通过传统的SVPWM控制与改进的SVPWM控制算法分别驱动二极管箝位的三电平电路,仿真结果表明改进的SVPWM控制算法不仅适用于大容量、大电压电力系统中,而且算法简单,减少大量的三角函数的运算,为下一步实现并联型APF的装置有了可行性.     

SVPWM调制下逆变器输出电压谐波分析

逆变器输出电压的谐波引起交流电动机的转矩脉动和附加发热,具有严重危害,研究逆变器输出电压的谐波特征可以为寻找减小谐波的方法提供基础.基于SVPWM调制方法,推导出了逆变器输出电压解析表达式.通过对电压方程进行傅里叶分解的方式,讨论了步进频率、调制电压幅值、输出电压周期对谐波的影响.分析表明,步进频率变化对总电压谐波畸变...     

新型SVPWM调制方法研究

在阐述传统SVPWM调制方式的基础上,推导出了SVPWM的一种新型调制方法。该方法直接利用三相相电压的大小进行简单的大小判断即可得到空间矢量所在扇区,同时利用三相相电压的简单加减运算就可以得到非零矢量的导通时间,避免了传统SVPWM算法中三相到两相的Clark坐标变换、三角函数计算等过程,简化了SVPWM算法步骤,实现方式简单快速,实时性强。最后利用该算法对一台三相异步电动机进行了仿真,仿真结果验证了该算法的正确性。     

Space vector PWM for a two-phase VSI

This paper proposes space vector pulse width modulation (SVPWM) technique to control a two-phase full bridge voltage source inverter (VSI) having reduced number of static switches with higher phase voltage output. SVPWM gives higher fundamental component amplitude, provides more efficient use of DC supply voltage and generates less harmonic distortion in the output voltages and currents than other pulse width modulation (PWM) techniques. Between asymmetric and symmetric SVPWM only symmetric one is considered so that the harmonic contents are minimized and two different timing sequences and corresponding switching states are proposed. For the implementation three level switching patterns are determined by using software. For real time application these theoretically determined switching signals for the six power transistors are generated by a digital signal processor (DSP) kit and finally the two-phase output voltages are applied to load. The experimental results are found good and in agreement with the theoretical results. Mathematical analysis along with theoretical and experimental performance of the proposed inverter are presented. Total harmonic distortion (THD) and distortion factor (DF) show that the output voltage quality is good enough to apply in any type of practical two-phase load.     

五相电压源逆变器SVPWM优化算法

为使五相电压源逆变器同时获得最大电压利用率及最小输出电压谐波,在分析两种SVPWM算法调制机理的基础上,设计了一种改进的相邻最近四矢量SVPWM算法。该算法在调制比为0~1.051 4范围内,通过消除谐波空间合成矢量,使得输出电压谐波为零;在调制比为1.051 4~1.23 1范围内,通过优化重新分配电压矢量作用时间来合成参考电压矢量,保证了谐波空间的合成矢量最小,使逆变器工作在最优状态。构建了五相电压源逆变器仿真模型以及FPGA实验平台,仿真和实验结果表明:在整个线性调制范围内,优化算法能够使五相电压源逆变器的输出电压谐波最小。     

基于虚拟电压矢量的磁场定向控制策略研究

针对双三相永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中定子相电流的谐波问题,在采用传统两矢量空间矢量脉宽调制算法的基础上,提出基于最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法的磁场定向控制策略。其次,针对最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法计算量大,设计复杂的问题,又提出了基于虚拟电压矢量的空间矢量脉宽调制算法的改进型磁场定向控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台,验证所提出的改进型控制算法策略的有效性。