基于优化SVPWM三相VSR的仿真与研究

介绍了三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构和电压定向控制(VOC)的基本原理。针对三相VSR传统中电压空间矢量(SVPWM)算法的缺陷性,提出了一种优化SVPWM调制方法。该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区,并由相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间,完全省略了坐标变换和三角函数计算,化简了SVPWM算法步骤。经过MATLAB/SIMULINK建立电压定向控制(VOC)仿真模型,可以证明该优化SVPWM算法的正确性,为改进三相VSR的硬件设计提供了依据。     

基于一种新颖差值SVPWM算法的研究

通过对传统SVPWM矢量算法进行分析和理论推导,提出一种新颖的差值SVPWM算法.在每个控制周期内,通过对三相电压进行重新排序.直接采用电压差值来计算基本空间矢量作用时间,并设计出统一的时间状态矩阵求解三相PWM占空比,无需坐标变换、三角函数、反正切及参考电压矢量对扇区的矢量分解,简化了SVPWM算法步骤.实验结果表明,该新颖差值SVPWM算法正确可行,编程量少,精度高.     

两相SVPWM原理及经典两相SVPWM算法

分析两相电压空间矢量脉宽调制原理及其实现方法,提出了经典两相SVPWM算法,该算法根据调制比将调制模式分为线性调制模式、过调制模式Ⅰ和过调制模式Ⅱ。重点分析了过调制模式,利用傅立叶分析给出对应模式下参考角的推导方法,计算了在过调制模式下的输出相电压各次谐波幅值。经典两相SVPWM算法能实现电压空间矢量调制由线性调制模式到过调制模式直到方波的连续过渡,实现了全调制区域的运行,最大限度地利用了直流电压。     

基于统一调制法的三电平SVPWM简化策略

传统三电平空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)的实现需要经过多重区域判断以及需要较多的三角函数运算,计算量较大,且需要预先存储大量的数据表格,加重了微处理器的负担。因此,为降低三电平SVPWM的算法复杂度,避免三角函数计算,提出一种基于统一电压调制法的简化实现策略。首先,根据统一调制思想,详细阐述了两电平SVPWM的等效实现方法;然后,以前述两电平SVPWM算法为核心,通过矢量分解将三电平转化为两电平来简化三电平SVPWM的实现;最后,将该简化调制策略应用于二极管钳位型三电平逆变器的仿真与实验控制,所得仿真与实验结果验证了所提算法的正确性与可行性。     

三电平光伏并网逆变器共模电压SVPWM抑制策略研究

本文提出了一种优化空间矢量脉宽调制方法来抑制光伏并网逆变器中产生的共模电压。在分析共模电压产生机理的基础上,对通常SVPWM调制技术进行改进,调整了有效矢量的选择范围,并对开关次序进行优化。该空间矢量合成算法克服了SPWM调制存在的母线电压利用率低,线性调制区小的问题。仿真结果表明,该算法可以将共模电压幅值抑制到普通SVPWM算法的1/2,具有良好的有效性和实用性。     

一种级联H桥STATCOM的简化多电平SVPWM调制算法

级联H桥逆变器采用SVPWM调制算法具有直流电压利用率高、波形畸变小的优点。而随着电平数增多产生的大量的冗余矢量会使传统算法的复杂度急剧上升。针对多电平SVPWM传统算法的实现复杂的问题,提出一种简化的多电平调制算法,结合零序电压注入相间电压平衡策略来选取冗余矢量,应用于级联H桥STATCOM。在Simulink中搭建了级联2个模块的STATCOM仿真模型,仿真表明STATCOM具有良好的无功和谐波补偿效果,极大地简化了多电平SVPWM算法,验证了该简化算法的有效性及可行性。     

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。     

一种基于120°坐标系的SVPWM过调制算法

针对传统SVPWM过调制算法在嵌入式MCU中实现较为复杂、计算量大等问题,提出了一种基于120°非正交坐标系的SVPWM过调制算法。120°坐标系的引入简化了扇区判断,有效减少了浮点数乘除运算。在此基础上,结合最小幅值误差原理,利用三相电压的作用时间调整过调制区域内参考电压矢量的幅值和相角,避免了复杂的保持角和控制角的计算。最后,统一了线性调制区和过调制区的求解流程。仿真和实验验证了该算法的有效性和优越性。     

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。     

PWM整流器的SVPWM统一快速算法和谐波分析法

传统两电平空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法的流程复杂,计算量比较大.本文从三相桥臂与调制电压占空比之间的关系,分离出中间变量以及自由变量,将调制算法转换为满足约束条件的自由变量的选择,并证明了此方法与传统SVPWM算法等效.提出的算法不需坐标变换...     

一种SVPWM改进算法的研究与实现

为解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法计算复杂的问题,提出一种改进的SVPWM算法,仅需根据输入的三相参考电压便可以快速确定参考电压矢量所在扇区并得到基本电压矢量作用时间的统一计算式,无需任何复杂的坐标变换、三角函数计算,编程简单,与传统SVPWM算法相比具有更好的实时性。通过仿真与实验验证了该算法的有效性。     

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制策略研究

为解决二极管箝位型三电平逆变器直角坐标系下SVPWM算法复杂、计算量大的问题,本文采用60°坐标系对控制算法进行了改进。建立g-h坐标系,分析了参考矢量与空间坐标的关系,提出了参考电压矢量标幺变换的算法,简化了判断扇区方法,计算第Ⅰ扇区电压矢量的作用时间;建立了系统旋转模型,将其他扇区电压矢量对应到第Ⅰ扇区,直接读取矢量作用时间,简化了运算流程,避免了进行大量的三角函数运算。Matlab仿真和实验结果验证了本方法的可行性。     

SVPWM的等效算法及SVPWM与SPWM的本质联系

提出了一种电压空间矢量调制的新型等效算法，在该算法中无须进行电压矢量夹角的三角函数的运算，只有普通的四则运算，计算变得非常简单。克服了常规的空间矢量控制方法需要进行复杂的坐标转换、正弦函数和反正切函数运算，导致计算量大并且复杂的算法影响计算精度的缺点。详细分析了SVPWM、SPWM与逆变器控制方程的解的关系，得出SVPWM是逆变器控制方程的一个最优解，三角载波调制是逆变器控制方程的在假想中线下的特解，因而空间矢量调制SVPWM和三角载波调制SPWM的本质联系在于二者是同一控制方程的在不同的附加条件下的两个不同的特解。给出了基于空间矢量新型算法下的DC/AC PWM 逆变器的实验结果，该结果显示了该算法的正确性和有效性。     

SVPWM的SG设计及FPGA实现

根据SVPWM的基本原理,提出了一种软件和硬件相结合设计的SVPWM新方法.利用人工神经网络计算参考电压矢量,而参考电压矢量所在扇区用感知器网络进行判断,矢量作用时间及开关开通时间采用软件和硬件相结合的设计方法进行计算.整个系统在System Generator（SG）中进行建模和仿真,成功后将模型下载到FPGA芯片,产生了SVPWM波形,实验证明了该方法的有效性.     

电压空间矢量脉宽调制的简单快速算法

提出了电压空间矢量调制的一种简单快速算法,该算法无需进行三角函数以及包含无理数的运算,无需进行复杂的坐标转换,只有普通的四则运算,计算变得非常简单,消除了常规的空间矢量控制算法中由于三角函数和无理数的近似计算而带来的计算误差及影响计算精度和速度的缺点,使结果更加准确.给出了基于本文算法下的DC/AC PWM 逆变器的实验结果,该结果显示了本文算法的正确性和有效性.     

五相双级矩阵变换器共模电压的抑制策略

分析了五相双级矩阵变换器共模电压的产生机理,提出了一种抑制五相双级矩阵变换器共模电压的调制方法。整流级采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,在每个输入电压区间内,选择2个最大且极性为正的线电压和零电压来合成输出直流电压;逆变级采用四矢量SVPWM方法,在每个输出电压扇区内,仅选择相邻的2个大矢量和2个中矢量以一定比例来合成参考输出电压矢量,且使得输出不含零电压矢量,并通过调整整流级的调制系数来改变调制比。所提方法在减小共模电压的同时,也减少了开关损耗。     

一种简化SVPWM算法研究与实现

文中在深入分析SVPWM原理的基础上,提出了一种SVPWM的简化实现算法,该算法无需进行复杂的三角函数运算,只需通过简单的四则运算即可实现扇区判断和有效矢量作用时间的计算。分析了该简化算法的实际物理意义,并在基于STM32F407微处理器的永磁同步电机控制器中验证了该简化算法的可行性。