基于S函数的60°坐标系下三电平SVPWM的研究

传统直角坐标系下的SVPWM算法需要三角函数和查表计算,存在运算复杂、消耗CPU资源多的缺点。为了简化传统三电平SVPWM的计算方法,以TI TMS320F28335DSP实现三电平SVPWM为参考方案,在非正交坐标系下进行三电平逆变器SVPWM算法的研究,利用在Simulink中搭建的三电平逆变器模型与Sfunction编写的SVPWM核心算法相结合进行仿真,并将S-function中用C语言编写的SVPWM程序移植到DSP中实现。简化了计算,提高了仿真效率,得到的结果验证了基于S-function编写SVPWM算法的有效性和实用性,为控制器编程实现三电平逆变器SVPWM算法提供了重要基础。     

基于60°坐标系的两电平和NPC型三电平逆变器SVPWM算法研究

针对传统两电平逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)中大量三角函数运算以及输出电压谐波含量高的问题,研究了基于60°坐标系的SVPWM算法,深入分析了60°坐标系下两电平和二极管钳位型(NPC)三电平逆变器SVPWM的设计方法。通过MATLAB/Simulink软件的仿真研究,验证了基于60°坐标系的NPC型三电平逆变器SVPWM算法能够避免复杂的三角函数运算,同时减少了输出电压谐波含量,使输出电压波形更加正弦。     

三电平逆变器简化SVPWM策略及其误差电流分析

对于三电平逆变器,传统的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)方法需要进行大量的三角函数计算及参考矢量扇区判定,增加了控制器的运算时间,若考虑中点电位平衡的问题,算法复杂度将进一步增加,另外,目前缺乏简单有效的对不同SVPWM策略下逆变器输出波形质量的评价方法。为此,在60°坐标系SVPWM策略基础上,提出一种采用二分法的简化调制策略,该策略通过二分法快速搜索参考矢量所在位置,通过动态调整冗余小矢量作用时间,控制流经逆变器中线电流,从而实现中点电位平衡控制;最后基于矢量法对SVPWM策略下三电平逆变器输出误差电流进行了分析。仿真结果表明,该SVPWM策略避免了三角函数计算,较60°坐标系SVPWM策略运算时间也有所降低,并可实现精细化中点电位平衡控制。     

一种三电平SVPWM算法及其DSP的实现

在传统三电平SVPWM算法中,计算各基本矢量的占空比常常涉及到三角函数或查表计算,从而耗费大量的控制器资源.分析了一种新型的多电平SVPWM算法,它从矢量合成的角度发展而来,通过选择合适的坐标系,可以方便地识别出合成参考矢量所需的矢量,并直接计算它们的作用时间,而无需复杂的扇区判断或查表运算.使用DSP实现了该算法,实验结果验证了该算法的有效性.     

60°坐标系下三电平逆变器SVPWM的实现

随着高速动车组的发展,三电平逆变器的研究和应用越来越广泛,其传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法需要进行大量的三角函数运算及扇区判定,增大了控制器的计算工作量.由于α,β坐标系中,三电平基本空间矢量图为正六边形,基于60°坐标系下的SVPWM算法,在计算基本矢量作用时间时避免了大量的三角函数运算.采用间接磁场定向矢...     

基于DSP与FPGA的5电平逆变器研究

分析了二极管钳位式5电平逆变器的拓扑结构及基于60°坐标系的SVPWM算法,搭建了Matlab仿真模型,并设计了基于DSP和FPGA的控制系统。DSP发出三相上桥臂12路PWM脉冲,FPGA完成对PWM脉冲的扩展和死区添加,输出24路带有死区的PWM脉冲。最后选用TI公司TMS320F28335DSP和Altera公司EP3C25FPGA对该系统进行实现,并在硬件平台上进行试验,实验结果验证了该拓扑结构和SVPWM算法的正确性。     

基于DSP控制的60°坐标系下三电平逆变器SVPWM的研究

针对传统的SVPWM算法计算复杂的缺点,提出了基于60°坐标系的三电平逆变器的SVPWM算法,该算法仅需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置,并且用简单的加减运算就可以得到基本矢量作用时间,能够极大简化SVPWM的运算。DSP的实验结果表明了这种基于60°坐标系的三电平逆变器SVPWM算法的正确性。     

三电平整流器中点电位平衡的研究

介绍了一种新的中点电压平衡控制策略,得出SVPWM简化算法(传统的三电平SVPWM算法很复杂,涉及很多的三角函数和查表).在d,q坐标系下建立三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型,采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器的高性能特性.最后在MATLAB仿真环境中建立仿真模型,对60°坐标系SVPWM算法进...     

三电平PWM整流器SVPWM优化算法研究

提出了一种易于DSP实现的三电平PWM整流器空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)优化算法.该算法无需开平方和反正切等复杂运算,只需简单的坐标变换,将参考矢量转换到60°坐标系,然后再经过简单的算术运算即可计算出各基本矢量作用时间.仿真实验验证了SVPWM算法的正确性.     

五电平逆变器SVPWM分类算法的研究与实现

针对传统的复杂SVPWM算法,分析了一种基于网络结构的分类算法.该算法使矢量选取和作用时间计算方面大大简化,避免了大量三角函数计算,节省了处理器的计算时间.分别基于Matlab和TMS320F28335型DSP控制器对该算法进行实现,并在五电平实验平台上进行了实验,结果验证了该算法的正确性.     

三电平静止无功发生器补偿控制研究

针对90°坐标系空间矢量脉宽调制(SVPWM)计算复杂的问题,采用了改进60°坐标系SVPWM的方法,该方法利用坐标变换和标幺化减少了三角函数的计算量,通过归一化简化了算法的运算过程。经过与90°和常规60°SVPWM补偿结果对比,验证了所采用方法的正确性。针对PI控制对周期性信号跟踪性差,且重复控制中延时的控制在负载突变时,导致补偿后电流发生畸变的问题,引入加权式并联型重复控制。仿真和实验表明,通过选择最佳权值比来均衡PI和重复控制的作用,改进60°坐标系的SVPWM和加权式并联型重复控制的三电平静止无功发生器(SVG),能够消除补偿电流信号的畸变,并能较好地完成无功补偿。     

基于FPGA多轴控制的SVPWM信号实现设计

为实现实时高速的多轴控制SVPWM信号输出,针对采用DSP控制仅输出特定通道数的PWM信号,给出了基于FPGA多轴控制的SVPWM信号输出设计方案。依据SVPWM原理,采用查找表的方式,把SVPWM算法中的正弦计算转化为乘法运算,完成了对现有算法的改进;应用五段式空间电压矢量合成和加入死区控制方法,产生了对称的PWM波形,保证了方案的可靠性;利用FPGA并行运行模式和底层数据处理算法,实现了不同速率下的多轴SVPWM信号输出。设计的软件在APA600芯片上运行,输出了多轴的稳定SVPWM波形,为在不同速率下的多轴电机控制系统提供了一种可行的SVPWM波形实现方案。     

两种快速的空间矢量脉宽调制算法比较(英文)

对60°非正交坐标系和45°旋转坐标系这两种快速空间矢量脉宽调制算法(space vector pulse width modulation,SVPWM)进行比较,目的是为工程技术人员在这两种SVPWM算法之间选择时提供一个理论和实践的参考。提出了一种新的针对这两种方法的任意多电平调制通用算法,只需角度和调制比两个信号就能够决定最终的矢量开关顺序。理论分析结果表明,45°旋转坐标系SVPWM比60°非正交坐标系SVPWM更简单,计算量小,更适合于数字实现。两种算法都以硬件的方式在FPGA上用VHDL语言编程实现,并对实现的复杂度和逻辑资源占用这两方面进行比较。仿真结果表明,45°旋转坐标系下的SVPWM算法比60°坐标系下的SVPWM算法在简洁性和资源占用方面具有明显的优势。最后,在一个三电平中点箝位型逆变器上对所提的两种通用算法进行了实验验证。     

基于斜角坐标系下的三电平逆变器调制方法研究

针对三电平NPC逆变器的研究,传统的基于直角坐标系下的空间矢量脉宽调制算法(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)需要扇区判定以及烦琐的三角函数运算,增加了控制器的计算工作量,难以实现数字控制,因此研究了一种基于60°斜角坐标系下的空间矢量脉宽调制算法。该方法是通过Clarke-Park变换将基于三相静止坐标系下的三相电压转换为基于非正交60°斜角坐标系下的两相电压,可省去扇区判断过程,降低了计算工作量,且只有普通的四则运算。随后采用仿真软件PSIM对改进的空间调制方法进行了仿真研究,对所做的理论分析进行了验证,结果表明改进算法具有有效性,并且在运算时间上优于传统算法。最后在三电平NPC逆变器控制平台上进行了实验验证。     

三电平NPC逆变器SVPWM方法研究

针对经典SVPWM算法计算复杂的缺点,提出了基于60°坐标系的三电平逆变器的SVPWM算法,该算法无需进行复杂的三角运算,仅需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置和合成参考矢量的最近三矢量,能够极大简化SVPWM的运算.实验结果表明了这种基于60°坐标系的三电平NPC逆变器SVPWM方法的有效性.     

一种三电平光伏并网逆变器SVPWM简化算法

三电平光伏并网逆变器在开关器件选型、并网电能质量、整机效率方面具有明显优势,在太阳能发电系统中得到越来越多研究和应用。传统α-β坐标系下的三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法比较复杂,有大量除法和开方计算;60°坐标系下三电平SVPWM算法不仅需要派克(Park)变换,还需要将变换后的结果转换到60°坐标系。通过对比不同三电平SVPWM算法,根据光伏并网逆变器的特性,提出一种基于电流无差拍控制的三电平光伏并网逆变器SVPWM简化算法。该简化算法依靠参考角度大小判断SVPWM参考矢量所在位置,大大简化计算量,适用于成本较低的通用型单片机;将输出电流过零点位置区域精细化,降低了输出电流的谐波畸变率。通过Matlab/Simulink进行仿真分析,仿真结果证明了所提方法的有效性。     

三电平SVPWM与SPWM本质联系及对输出电压谐波的分析

传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法中含有大量的三角函数并且获取输出电压谐波的方法易受仿真步长、噪声、精度等影响。针对三电平空间电压矢量的分布特点,在120°坐标系下分析三电平变流器的SVPWM与正弦脉宽调制(SPWM)算法的本质联系,由此总结规律:简单的线性计算就可得到SVPWM算法的三相调制波和占空比的计算公式,从而简化了三电平SVPWM算法;针对数字电路的特点,通过傅里叶分析得到输出电压基波和各次谐波幅值的表达式,为滤波器的设计、不同调制算法的比较、进一步的理论分析和计算等提供理论基础。数字信号处理器(DSP)硬件实验证明了所提算法的正确性。     

三电平逆变器SVPWM参考矢量区域快速判断研究

提出了一种基于60°坐标系的参考电压矢量区域判断方法。该算法可省去传统SVPWM算法中参考矢量区域判定过程中的大量三角函数运算,只需简单的加减和比较即可迅速得到该参考矢量所在区域的最近的3个空间矢量,缩短了在线计算时间,并采用首发矢量为正小矢量的八段对称式SVPWM方案的单极性模式进行仿真。结果验证了该算法的正确性。     

IGCT三电平SVPWM算法关键技术仿真研究

此处论述了基于120°坐标系下的空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法,同时在Matlab环境下实现了数字信号处理器(DSP)硬件控制算法的模拟仿真,突出了采样周期及寄存器更新周期的特点。在此基础上,提出一种包含最小脉宽控制,直流电容中点电压平衡控制及死区补偿的综合算法。利用Matlab平台将算法应用于电机控制系统,验证了其有效性。此外,完成了代码转换,并在DSP28335上实现验证。     

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。