5.6 ）SVPWM實現(xiàn)過程

從上節(jié)的分析可知，哪幾個電壓空間矢量和其作用的時間是SVPWM的兩個根本的問題。要實現(xiàn)SVPWM，仿真搭建時需要注意和解決的幾個問題。

（1）、電壓空間矢量所在扇區(qū)的判斷；

（2）、基本矢量作用時間的計算；

（3）、基本矢量的作用順序及扇區(qū)切換點時間確定。

只要解決以上3個問題，就能實現(xiàn)SVPWM。

下面我們用一個小例子來理解PWM信號。圖2是一個直流電路，它有一個電阻，一個開關(guān)，一個燈泡，和一個驅(qū)動燈泡的10V直流電壓源。我們?nèi)绾文艿玫?.5V電壓驅(qū)動下的燈泡亮度呢？

5.6.1 ）SVPWM理論講解

該狀態(tài)對應(yīng)的電機繞組連接圖如下：

5.6.1 ）扇區(qū)判斷

5.6.2 ）基本矢量作用時間計算

5.6.3 ）基本矢量的作用順序及扇區(qū)切換點時間確定

5.7 ）小結(jié)

電壓空間矢量調(diào)制技術(shù)（SVPWM ,Space Vector Pulse Width Modulation）是從控制電機中推導出來的。由于電機旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生圓形的旋轉(zhuǎn)磁場，可以把逆變器和交流電機當成是一個整體考慮，按照交流電機產(chǎn)生圓形磁場來控制逆變器，這時的逆變器輸出波形會更好。SVPWM也可以叫磁鏈跟蹤控制，它是在假象的靜止坐標系下控制不同電壓矢量得到的。SVPWM算法的理論基礎(chǔ)是平均值等效原理，即在一個開關(guān)周期Ts內(nèi)通過對基本電壓矢量加以組合，使其平均值與給定電壓矢量相等。所以SVPWM的實質(zhì)就是用逆變器可輸出的電壓空間矢量與作用時間的線性組合去逼近所期望的電壓空間矢量，具體的做法就是對逆變器中功率器件的開通和關(guān)斷狀態(tài)進行正確控制。

2.2****仿真建模

2.2.1電機參數(shù)

2.2.2電機運行的工況

仿真中異步電機的參數(shù)如上表所示。仿真運行的采樣率為5K，在0.7秒前，速度參考值設(shè)為1500r/min，在0.7秒后參考速度設(shè)置為1000r/min。在0.4秒前，電機空載，在0.4秒之后給電機加14N.m的負載。

2.2.3仿真波形分析

圖2-6 仿真波形變化情況

從上圖可知，電機轉(zhuǎn)速動態(tài)響應(yīng)快，實際值能快速跟蹤上參考值。在突加載的情況下，速度有跌落的現(xiàn)象，但能夠快速恢復(fù)到原穩(wěn)態(tài)值。轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量能夠?qū)崿F(xiàn)完全解耦，且定子電流隨電機的加載情況做出相應(yīng)的變化。整體來說，仿真運行的情況與理論相符，驗證所搭的異步電機矢量控制仿真系統(tǒng)的可行性和有效性。

2.3、 總結(jié)

FOC控制的本質(zhì)其實就是解耦。借助電角度，把三相側(cè)電流變換到旋轉(zhuǎn)兩相側(cè)(也就是clark,park變換)，然后在旋轉(zhuǎn)兩相側(cè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的單獨控制。以上的分析都是依托于MATLAB/simulink仿真進行的，接下來會嘗試進行硬件平臺方面的設(shè)計和實現(xiàn)并結(jié)合現(xiàn)在工業(yè)中使用的FOC進一步深化學習異步電機矢量控制。