電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的研究及其實現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的研究及其實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著全控型快速半導(dǎo)體自開關(guān)器件和智能型高速微控制芯片的發(fā)展,數(shù)字化PWM成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的趨勢。但是傳統(tǒng)的SPWM法比較適合模擬電路實現(xiàn),不適應(yīng)于現(xiàn)代電力電子技術(shù)數(shù)字化的發(fā)展趨勢。電壓空間矢量脈寬調(diào)制(Space-Vector Pulse Width Modulation,簡稱SVPWM)控制技術(shù)是一種優(yōu)化了的PWM控制技術(shù),和傳統(tǒng)的SPWM法相比,不但具有直流利用率高(比傳統(tǒng)的SPWM法提高了15.47%),輸出諧波少,控制方法簡單等優(yōu)點,而且易于實現(xiàn)數(shù)字化。 本文首先對脈寬調(diào)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,在此基礎(chǔ)上分析了電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀;接著對空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)(SVPWM)的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析和推導(dǎo),SVPWM是基于磁鏈追蹤的思想,它以三相對稱正弦波電壓供電下三相對稱電動機(jī)定子理想磁鏈圓為基準(zhǔn),由三相逆變器不同開關(guān)模式下所形成的實際磁鏈?zhǔn)噶縼碜粉櫥鶞?zhǔn)磁鏈圓的,在追蹤的過程中,逆變器的開關(guān)模式作適當(dāng)?shù)那袚Q,從而形成PWM波;然后詳細(xì)分析了電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的調(diào)制波,雖然SVPWM法的調(diào)制波是隱含的,但是為了揭示SVPWM法與SPWM法的內(nèi)在聯(lián)系,需要求出SVPWM在A-B-C坐標(biāo)系上的等效調(diào)制波,也就是將SVPWM的隱含調(diào)制波顯化;SVPWM實質(zhì)是一種基于空間矢量在三相正弦波中注入了零序分量的調(diào)制波進(jìn)行規(guī)則采樣的一種變形SPWM。 文章還詳細(xì)分析了SVPWM法的基本調(diào)制方式,在前人研究的基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的SVPWM控制算法進(jìn)行了一些改進(jìn),重點分析了過調(diào)制和扇區(qū)過渡兩種特殊情況下的控制算法。利用MATLAB6.5軟件中的動態(tài)仿真工具SIMULINK對改進(jìn)之后的控制算法進(jìn)行了動態(tài)仿真,通過仿真分析驗證了改進(jìn)后控制算法的正確性。在此基礎(chǔ)上,建立了SVPWM逆變器供電下異步電動機(jī)開環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)仿真模型,詳細(xì)分析了該情況下系統(tǒng)的動態(tài)性能,并與傳統(tǒng)SPWM逆變器供電下異步電機(jī)開環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能進(jìn)行了比較,SVPWM逆變器供電下的系統(tǒng)動靜態(tài)性能良好,電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動小,相電流更接近于正弦波。 最后,利用上海迅特電子科技有限公司開發(fā)的以TMS320LF2407ADSP芯片為核心的IMCD2407電機(jī)控制方案實現(xiàn)了SVPWM的控制算法和SVPWM逆變器
【關(guān)鍵詞】:脈寬調(diào)制 SVPWM 磁鏈追蹤 SIMULINK 數(shù)字信號處理器 IMCD2407
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號】:TM921.5
【目錄】:
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)發(fā)展概況9-12
- 1.1.1 脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀9-11
- 1.1.2 脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)的應(yīng)用11-12
- 1.2 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)發(fā)展概況12-14
- 1.3 課題研究的意義及主要工作14-16
- 第二章 SVPWM技術(shù)的理論基礎(chǔ)16-24
- 2.1 電壓空間矢量的概念16-17
- 2.2 電壓矢量與磁鏈?zhǔn)噶康年P(guān)系17-18
- 2.3 三相逆變器的基本電壓矢量18-21
- 2.4 磁鏈跟蹤PWM的基本思想21-24
- 第三章 SVPWM技術(shù)的調(diào)制方式24-34
- 3.1 SVPWM的基本調(diào)制算法24-27
- 3.2 SVPWM的兩種開關(guān)調(diào)制模式27-30
- 3.2.1 連續(xù)開關(guān)調(diào)制模式27-29
- 3.2.2 不連續(xù)開關(guān)調(diào)制模式29-30
- 3.3 SVPWM調(diào)制波的顯化30-34
- 3.3.1 對稱規(guī)則采樣法SPWM31-32
- 3.3.2 連續(xù)開關(guān)調(diào)制模式SVPWM的等效相電壓調(diào)制波32-34
- 第四章 SVPWM控制算法分析及仿真34-59
- 4.1 MATLAB動態(tài)仿真工具SIMULINK簡介34-35
- 4.2 SVPWM的控制算法35-46
- 4.2.1 參考電壓矢量U_(ref)~*所處扇區(qū)N的判斷36-39
- 4.2.2 計算相鄰兩電壓空間矢量的作用時間T_x,T_y39-45
- 4.2.2.1 常規(guī)SVPWM模式下,計算T_x,T_y39-40
- 4.2.2.2 過調(diào)制暫態(tài)的處理40-41
- 4.2.2.3 參考電壓U_(ref)~*扇區(qū)過渡的處理41-45
- 4.2.3 計算A,B,C三相相應(yīng)的開關(guān)時間T_(cm1),T_(cm2),T_(cm3)45-46
- 4.3 SVPWM的SIMULINK實現(xiàn)46-50
- 4.4 仿真結(jié)果與分析50-59
- 4.4.1 SVPWM逆變器供電下異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真模型50-51
- 4.4.2 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法仿真結(jié)果及分析51-59
- 4.4.2.1 不同參考電壓矢量U_(ref)~*輸入下的仿真結(jié)果及分析51-54
- 4.4.2.2 SVPWM逆變器供電下系統(tǒng)動態(tài)性能仿真結(jié)果與分析54-59
- 第五章 基于TMS320LF2407A DSP的SVPWM控制算法的數(shù)字化實現(xiàn)59-70
- 5.1 數(shù)字信號處理器/MS320LF2407A DSP簡介59-60
- 5.2 IMCD2407電機(jī)控制方案簡介60-62
- 5.3 電壓空間矢量SVPWM技術(shù)的DSP實現(xiàn)62-70
- 5.3.1 利用變頻調(diào)速的原理確定參考電壓矢量U_(ref)~*的分量U_α和U_β63-64
- 5.3.2 利用軟件法實現(xiàn)電壓空間矢量PWM的編程方法64-68
- 5.3.3 試驗結(jié)果與分析68-70
- 第六章 總結(jié)與展望70-71
- 參考文獻(xiàn)71-74
- 致謝74-75
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的研究及其實現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:293314
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