采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）的开环
VVVF调速系统的综合实训
一、实验目的
1、理解电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制的基本原理。
2、熟悉MCKV电机控制系统的CPU模块、IPM模块和机组各部分硬件模块，并确认工作正常。
3、了解SVPWM变频器运行参数和特性。
二、实验内容：
1、熟悉CCS编程环境，并在CCS下编译、下载、运行DSP软件工程。 2、观察并记录定子磁链周期和频率，并分析他们之间的关系。
3、观测并记录启动时电机定子电流和电机速度波形iv?f(t)与n?f(t)；
三、实验预习要求
1、阅读并掌握三相交流异步电机VVVF调速系统工作原理。 2、了解电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制的基本原理。 3、阅读本次实验指导书和实验程序，写好实验预习报告。
4、在MATLAB/Simulinlk 环境中搭好仿真模型，结合本程序LEVEL1功能框图，完成电流速度双闭环系统交流异步电机矢量控制仿真。
四、实验原理
当用三相平衡的正弦电压向交流电动机供电时，电动机的定子磁链空间矢量幅值恒定，并以恒速旋转，磁链矢量的运动轨迹形成圆形的空间旋转矢量（磁链圆）。SVPWM就是着眼于使形成的磁链轨迹跟踪由理想三相平衡正弦波电压源供电时所形成的基准磁链圆，使逆变电路能向交流电动机提供可变频电源，实现交流电动机的变频调速。
现在以实验系统中用的电压源型逆变器为例说明SVPWM的工作原理。三相逆变器由直流电源和6个开关元件( MOSFET) 组成。图1是电压源型逆变器的示意图。
图1 电压源型逆变器示意图
对于每个桥臂而言，它的上下开关元件不能同时打开，否则会因短路而烧毁元器件。其中A、B、C代表3 个桥臂的开关状态，当上桥臂开关元件为开而下桥臂开关元件为关时定义其状态为1 ,当下桥臂开关元件为开而上桥臂开关元件为关时定义其状态为0。这样A 、B、C有000 、001 、010 、011 、100 、101 、110 、111共 8种状态。逆变器每种开关状态对应不同的电压矢量，根据相位角不同分别命名为U0（000）、U1（100）、U2（110）、U3（010）、U4（011）、U5（001）、U6（101）、U7（111）如图2所示。
图2 基本电压空间矢量
其中U0（000）和U7（111）称为零矢量，位于坐标的原点，其他的称为非零矢量，它们幅值相等，相邻的矢量之间相隔60°。如果按照一定顺序选择这六个非零矢量的电压空间矢量进行输出，会形成正六边形的定子磁链，距离要求的圆形磁链还有很大差距，只有选择更多的非零矢量才会使磁链更接近圆形。
SVPWM的关键在于用8个基本电压空间矢量的不同时间组合来逼近所给定的参考空间电压矢量。在图3中对于给定的输出电压U，用它所在扇区的一对相邻基本电压Ux和Ux?60来等效。此外当逆变器单独输出零矢量时，电动机的定子磁链矢量是不动的。根据这个特点，可以在载波周期内插入零矢量，调整角频率，从而达到变频目的。
图3 电压空间的线性组合
根据正弦定理可以得到：
?T100Usin(60??)?Usin120x?TT1T2?PWM又有U?Ux?60?U ?xTT0PWMPWM?T2Ux?60sin??Usin120??TPWM?3UT?TPWMsin(600??)?1Ux??3U?得到?T2? TPWMsin?Ux?60??T0?TPWM?t1?t2???式中TPWM为载波周期；UU 的幅值可以由Uf曲线确定；Ux和Ux?60的幅值相同且恒为直流母线电压V；?可以由输出正弦电压角频率w和nTPWM的乘积确定。因此，当已知两相邻的基本电压空间矢量Ux和Ux?60后，就可以根据上式确定T1、T2、T0。
32五、实验流程图
图1-1-1给出了实验程序功能框图：
Target_value=speedrefSetpt_value rmp_freqRAMP_CNTLQ15/Q15rmp_offsetrmp_gainMfunc_c1RAMP_ GENQ15/Q15函数ipark_QRpm_out_D函数iparkTaipark_qUbetaSVGEN_DQI_PARKQ15/Q15TbMfunc_c2Q15/Q15TcMfunc_c3ipark_dUalfaMfunc_pF281X_EV1_PWMQ0/HWPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PMW6
图1-1-1 实验一功能框图
以下给出实验一中的控制参数及其调节范围 EnableFlag： 0、1 启动控制位 SpeedRef： －0.9~0.9 速度给定值
空间矢量脉宽调制(SVPWM)的开环讲解
