永磁同步电机力矩控制：SPWM与SVPWM根底篇.docx

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1、永磁同步电机力矩控制：SPWM与SVPWM根底篇永磁同步电机力矩控制：SPWM与SVPWM根底篇 网络 导语：在FOC算法中，针对DQ两轴的PI算法计算出来得到DQ轴电压，经过反PARK变换后可得到轴和轴电压，但这些个电压都只是一个计算机里面的数值而已，怎样转化成实实在在的加载到电机相线上的端电压，那么就需要用到由电力电子开关器件MOSFET或者IGBT所组成的驱动桥来实现。 在FOC算法中，针对DQ两轴的PI算法计算出来得到DQ轴电压，经过反PARK变换后可得到轴和轴电压，但这些个电压都只是一个计算机里面的数值而已，怎样转化成实实在在的加载到电机相线上的端电压，那么就需要用到由电力电子开关器

2、件MOSFET或者IGBT所组成的驱动桥来实现。 假设控制程序希望电机相线上有一个3V的电压，而电池的供电只有一个稳定的12V，如何得到这个3V呢？这就是SPWM或者SVPWM要干的事情。 PWM的理论根据：冲量等效原理 冲量相等而外形不同的窄脉冲施加在一个惯性环节上，其效果根本一样，如下如所示四种脉冲的电压施加到RL回路上，回路中的电流响应的傅里叶级数展开的低频局部根本一样，高频局部略有区别。 该原理成立的两个条件窄脉冲和惯性环节缺一不可。“窄这个概念是相对RL回路的时间常数而言的，假如惯性环节的时间常数是毫秒级，那么这个脉冲最少就要窄到数十个微秒这个数目级；假如惯性环节的时间常数是上百个毫

3、秒，那么这个脉冲窄到几个毫秒也能承受。另外一个是必须有惯性环节存在，这个比拟轻易理解，假如被控对象是一个纯电阻，无论四种脉冲多么窄，输出电流响应不会根本一样。 这个理论是数学家们搞理论分析搞出来的，但是对当前基于半导体的计算机离散控制系统而言量子计算及和生物计算机不知道是什么鬼样子，最简单的也最可行的方式显然就是只给0或1的开关信号，因此基于目前人类的技术程度，图a里面的方波的方式就是最理想的选择了。 SPWM：正弦脉宽调制 正弦脉宽调制的思想比拟轻易简单粗暴，在得到轴和轴电压以后，再做一次反CLARK变换就可以得到电机的三相正弦电压Va,Vb,Vc，用一个三角波做调制进而得到每一相上的斩波信

4、号。相电压和线电压的都是正弦波。 以电源电压12V为例，在这种调制方式下的相电压峰峰值最多能到达12V，因此线电压的峰峰值最多能到达，母线电压利用率为 在任意时刻，Va+Vb+Vc=1.5*母线电压。幅值相等三个互差120度的正弦之和A*sint+A*sint+120+A*sint+240=1.5*A SVPWM：空间矢量调制 SVPWM那么以三相的合成矢量为出发点，其根本思想为：在数学意义上的abc轴也好，轴也好，其产生的电压都应该即是dq轴合成的那个电压。那么只要让驱动桥最终所产生的电压矢量跟dq轴的合成电压矢量是一样的那就到达了这个目的。至于怎么从轴电压得到每相桥臂的占空比，我就不在这啰嗦了，由于网上一搜一堆一堆的。 仍然以电源电压12V为例，在SVPWM调制下，相电压变成了一个012V鞍形波，但是电机的线电压仍然保持为正弦波80%1步。