空间电压矢量调制

摘要： 经典的三电平并网变换器模型预测算法具有计算量大、开关频率不固定、权重因子难以选择等缺点,这限制了其在并网变换器领域的发展。为解决以上问题,提出一种基于最优矢量合成的改进型模型预测控制算法,该算法通过选择出每个控制周期需遍历的7个真实开关矢量,然后依据代价函数遴选出代价函数最小的三个最优开关矢量,并根据电压矢量的代价函数直接计算得到开关导通时间。最后,进行完整的仿真与测试分析,验证了所提策略的可靠性。

摘要： 永磁同步电机传统的直接转矩控制存在磁链幅值和转矩脉动大的缺点.文中研究了基于状态观测器的无差拍直接转矩控制方案,通过构造全维状态观测器的方法来观测定子磁链幅值,消除了初始磁链误差以及电机参数对传统的观测方法影响的问题.此外针对传统控制系统产生的时滞现象,文中的研究提前一个周期计算出所需的电压矢量,实现了转矩和磁链无差拍控制.仿真结果表明,所提出的基于全维状态观测器的无差拍控制能较好地抑制磁链和转矩脉动,具有良好的控制性能.

摘要： 针对非恒值磁链幅值给定的永磁同步电动机基于空间电压矢量调制的直接转矩控制(SVM-DTC)系统,传统的第二类改进型积分器不能对磁链进行准确观测,且电动机输出性能差.提出了一种变限幅的改进型积分器,实现在非恒值磁链幅值给定SVM-DTC系统的磁链准确观测,电动机运行稳定并能提高功率因数.%For permanent magnet synchronous motors direct torque control system based on space vector modulation (SVM-DTC) with inconstant flux amplitude reference,conventional modified integration with constant amplitude limiter could not observe the stator flux accurately,and had bad output performance.A new modified integration with variable amplitude limiter was proposed to observe the stator flux accurately in the SVM-DTC system with inconstant flux amplitude reference,it also can improve stability and power factor of the motor.

摘要： 针对五电平有源中点钳位型(ANPC)变换器共模电压和电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的改进空间电压矢量调制(SVPWM)算法.所提SVPWM算法能够减小共模电压,同时实现悬浮电容电压和直流侧电容电压的平衡控制.首先,通过选取合适的冗余开关状态减小共模电压.其次,根据各相悬浮电容电压偏差和输出电流方向,选取合适的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡.同时,提出一种中点电压模型预测控制(MPC)策略,根据目标函数对所有五段式开关序列进行滚动寻优,选取最优开关序列.最后,实验验证了所提SVPWM算法的有效性.

摘要： SVPWM控制策略的直流电压利用率高、动态响应快,可应用于船舶轴带发电机的逆变电路系统控制中.结合Z源逆变器的电路结构、工作状态及工作原理,在matlab/simulink中搭建Z源逆变器作用下的船舶轴带发电机SVPWM仿真控制系统.通过仿真可知,系统不仅可输出满足条件的并网电流和电压,且可通过调整直通零矢量占空比获取不同的线电压.

摘要： 为能更好地控制船舶推进电机的动态和静态性能,在传统直接转矩控制的基础上提出基于空间矢量调制的直接转矩控制算法.通过空间矢量控制、磁链控制和转矩控制,介绍空间矢量调制直接转矩控制算法的基本原理;结合船舶永磁同步推进电机的数学模型,在MATLAB/Simulink中建立船舶电力推进系统的仿真模型;结合试验电机参数,对船舶的额定负载起动性能、转速转矩突变及低速性能进行仿真分析.仿真结果表明,基于空间矢量调制的直接转矩控制技术在船舶电力推进系统中具有良好的调速、调矩和低速性能,能很好地满足船舶电力推进系统的需求.通过搭建基于DSP的永磁同步电机直接转矩控制硬件试验平台,进一步验证基于空间电压矢量的直接转矩控制策略的正确性和可行性.%The Direct Torque Control (DTC) method based on Space Vector Modulation (SVM) is developed to improve the static and dynamic performance of the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) in a ship propulsion system.The principle of the SVM-DTC is introduced in detail and the model of ship electric propulsion system is set up with MATLAB/Simulink.Simulations are conducted to investigate the relationship between motor parameters and the system performances under different conditions,including full load start-up,abrupt torque/speed changes,and low speed operation.The simulation shows good performances under above conditions.A hardware test setup is built to verify the proposed SVM-DTC design.

摘要： The inverter power supply mode,control strategy and pulse width modulation algorithm for permanent magnet synchronous motor direct torque control system were improved. To solve the flux linkage ripple and the torque instability in DTC system,the traditional DTC system′s switching table and hysteresis comparator were replaced by space vector pulse width modulation. DTC system supplied with three-level inverter was set up. The improved three-level inverter was used to replace the two-level inverter,and the principle of symmetry was used to improve the SVPWM algorithm. In addition,the improved speed regulator based on ADRC was designed. Simulation results verify the effectiveness of this control strategy.%对永磁同步电机直接转矩控制系统逆变器供电方式、控制策略以及脉宽调制算法进行改进.针对直接转矩控制系统存在磁链脉动大、转矩不稳定的问题,采用空间电压矢量调制替代传统的开关表和滞环比较器,构建由三电平逆变器供电的直接转矩控制系统.对替代两电平逆变器的三电平逆变器拓扑结构进行改进;利用对称性原则对空间电压矢量调制算法进行改进,并采用改进的自抗扰速度调节器进行速度调节.仿真实验结果验证了控制策略的有效性.

摘要： 直接转矩控制(DTC)是一种高性能的控制方法,通过两个滞环控制器实现对转矩和磁链的控制,响应速度快,鲁棒性强,但导致了电流和转矩的波动.通过空间电压矢量合成任意空间电压矢量,形成基于空间电压矢量调制的直接转矩控制系统(SVM-DTC系统),能进一步减少电流和转矩的波动.本文运用滑模变结构控制理论,在SVM-DTC系统基础上,构建基于转速、磁链、转矩三滑模变结构控制器的永磁同步电机SVM-DTC系统,在保留SVM-DTC动态性能的情况下,提高了电机的低速性能,减小了转矩脉动和电磁噪声,仿真和实验结果验证了该方法的可行性.

摘要： 分析了三相异步电机矢量控制数学模型，阐述了三相异步电机矢量控制策略，给出了两电平逆变器空间矢量的分布及调制方法，通过仿真及实验验证了三相异步电机矢量控制的有效性。%The vector control mathematical model of three-phase asynchronous motor is analyzed at first. Then, the vector control strategy of three-phase asynchronous motor is introduced. The distribution and modulation method of two-level inverter vectorspace is proposed. At last, the validity of the three-phase asynchronous motor vector control is verified by simulation and experiments.

摘要： 介绍了一种新型的2D阀的控制器.2D伺服阀采用伺服螺旋机构实现阀芯的角位移转化成阀芯的轴向位移,阀芯的旋转运动由一步进电机来驱动,阀腔内产生的压力差推动阀芯的轴向运动.该控制器以基TMS320F2812DSP芯片的空间电压矢量调制技术为基础,以PWM功率放大电路和A/D采样电路作为基本硬件组成.该控制器的软件部分由C语言编写的控制程序组成.结合给出的系统流程图,搭建实验平台并对该控制器性能进行测试.实验结果表明该控制器具有良好的性能.

摘要： 针对五电平有源中点钳位型变换器共模电压和电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的新型空间电压矢量调制算法,能够减小共模电压,同时实现悬浮电容电压和直流侧电容电压的平衡控制.首先,通过选取合适的冗余开关状态减小共模电压.其次,根据各相悬浮电容电压偏差和负荷电流方向,选取合适的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡.同时,根据中点电压波动模型,提出一种直流侧中点电压模型预测控制策略,采用五段式开关序列设计,根据目标函数对候选开关序列进行滚动寻优,选取最优开关序列.最后通过实验验证了所提新型空间电压矢量调制算法的有效性.

摘要： 文章介绍了空间电压矢量调制SVPWM的技术原理,论述了永磁同步电机的磁场定向控制原理,说明了一种用英飞凌8位单片机实现该方案的技术要点,分析了其在永磁同步电机的驱动系统中的应用情况,实际测试证明了该应用方法具有满意的效果.

摘要： 以永磁同步直线电机的直接推力控制作为研究对象。建立了永磁同步直线电机的数学模型,指出了常规直接推力控制的缺点,由此提出了基于空间电压矢量调制技术的直接推力控制。并对其关键环节的实现进行了介绍，利用saber软件搭建了永磁同步直线电机基于空间电压矢量调制技术的直接推力控制系统。通过仿真对比,验证了基于空间电压矢量调制技术的直接推力控制系统在保持了常规直接推力控制系统快速响应性的同时提高了系统的稳态性能。

摘要： 为了提高汽车ISA用永磁同步电机的起动速度，并降低磁链和转矩脉动，提出直接转矩控制策略。在定子磁链旋转坐标系下，把影响磁链和转矩的电压分量进行解耦，通过比例控制器获得所需的电压矢量分量，然后应用空间电压矢量调制方法控制逆变器。该策略的比例调节电压环节易于实现，空间电压矢量调制方法则保证了功率器件的开关频率恒定。仿真和实验结果表明：该控制方式在保证系统具有良好动态性能的同时，稳态性能得到了较大提高，磁链和转矩脉动明显减小。

摘要： 本文介绍了一种具有恒定开关频率的新型直接转矩控制方法,通过定子磁链,定子电压与同步角速度之间的关系式实时计算下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上电压,实现了对感应电机的动态解耦控制,采用空间电压矢量调制的方法使逆变器开关器件处于恒定频率工作状态.在低速下较传统直接转矩控制方法具有更优的控制性能,在高速下与传统直接转矩控制方法同样具有响应快、性能不受电机参数影响等优点,并介绍了该方法的无速度传感器实现,仿真结果验证了本文所述方法是有效的.

摘要： 近年来,双三相永磁同步电机得到了广泛的关注,特别是相邻最大四矢量SVPWM控制方法降低了低次谐波,从而降低了电机损耗.然而,该方法使用的电压矢量较多,导致逆变器的开关管在每一个周期内通断次数较多.对于逆变器来说,过高的通断次数不仅会增加开关损耗,还会影响逆变器的寿命.本文提出了一种降低逆变器开关损耗的双三相永磁同步电机SVPWM控制方法,每一个PWM周期内使用扇区内相邻最大的三个电压矢量作用,同时保证在谐波平面电压矢量合成为零,进一步针对期望矢量位于12个最大电压矢量附近时,直接使用该最大电压矢量和次大电压矢量近似合成期望电压矢量.理论分析、仿真和实验结果验证了所提方法的有效性.

摘要： 近年来,双三相永磁同步电机得到了广泛的关注,特别是相邻最大四矢量SVPWM控制方法降低了低次谐波,从而降低了电机损耗.然而,该方法使用的电压矢量较多,导致逆变器的开关管在每一个周期内通断次数较多.对于逆变器来说,过高的通断次数不仅会增加开关损耗,还会影响逆变器的寿命.本文提出了一种降低逆变器开关损耗的双三相永磁同步电机SVPWM控制方法,每一个PWM周期内使用扇区内相邻最大的三个电压矢量作用,同时保证在谐波平面电压矢量合成为零,进一步针对期望矢量位于12个最大电压矢量附近时,直接使用该最大电压矢量和次大电压矢量近似合成期望电压矢量.理论分析、仿真和实验结果验证了所提方法的有效性.

摘要： 近年来,双三相永磁同步电机得到了广泛的关注,特别是相邻最大四矢量SVPWM控制方法降低了低次谐波,从而降低了电机损耗.然而,该方法使用的电压矢量较多,导致逆变器的开关管在每一个周期内通断次数较多.对于逆变器来说,过高的通断次数不仅会增加开关损耗,还会影响逆变器的寿命.本文提出了一种降低逆变器开关损耗的双三相永磁同步电机SVPWM控制方法,每一个PWM周期内使用扇区内相邻最大的三个电压矢量作用,同时保证在谐波平面电压矢量合成为零,进一步针对期望矢量位于12个最大电压矢量附近时,直接使用该最大电压矢量和次大电压矢量近似合成期望电压矢量.理论分析、仿真和实验结果验证了所提方法的有效性.

摘要： 本文首先论述了三电平逆变器SVPWM的原理,利用最近三角形合成规则,推导了三角形定点矢量的作用时间.在此基础上,提出了一种通过判断中点电容电位而合理选择和分配小矢量的无电流传感器的中点电位控制方法,并作了具体阐述.理论分析和仿真结论证明了此方法的有效性.

摘要： 本文首先论述了三电平逆变器SVPWM的原理,利用最近三角形合成规则,推导了三角形定点矢量的作用时间.在此基础上,提出了一种通过判断中点电容电位而合理选择和分配小矢量的无电流传感器的中点电位控制方法,并作了具体阐述.理论分析和仿真结论证明了此方法的有效性.

摘要： 一种执行用于PWM控制的空间矢量调制，以产生AC波形的方法，该方法包括生成并对参考信号采样，以产生参考样本；以及执行参考矢量的近似，以合成与至少一个参考样本相关联的参考矢量。参考矢量近似在其形成中采用活动矢量、一个或多个零矢量、以及一个或多个伪零矢量。执行空间矢量调制（SVM）的另一种方法包括产生参考信号并以采样频率对该参考信号进行采样，以产生多个参考样本。该方法还包括执行参考矢量的近似，以合成与参考样本的至少一个参考样本相关联的参考矢量，其中所述参考矢量近似在其形成中具有采用两个相邻活动矢量的第一部分，和采用两个不相邻活动矢量的剩余部分。

摘要： 本发明公开了一种基于空间电压矢量脉宽调制的调制方法，通过调节电压矢量的作用顺序，在同样的管子开关频率下，使输出电流纹波的频率倍增，减低了输出电流纹波的幅值。当输出电流纹波的频率上升，在相同的最大电流纹波幅值条件下，电感感值减小，但是电感阻抗保持不变，减少了电感的成本，节省了电路成本。

摘要： 本发明公开了一种能够同时控制基波和三次谐波输出的五相电压源逆变桥空间电压矢量脉宽调制算法。当基波参考电压矢量落在基波空间某一扇区时，只选取围成该扇区的两个大空间电压矢量和两个中空间电压矢量来合成基波参考电压矢量；基波空间被选中的大、中空间电压矢量在三次谐波空间却为小、中空间电压矢量，在三次谐波空间利用该小、中空间电压矢量来合成三次谐波参考电压矢量。依据平行四边形定则得到基波空间两个中空间电压矢量、两个大空间电压矢量以及适当插入的零电压矢量的作用时间。间接地使得五相永磁同步电动机定子电流基波和三次谐波电流按控制要求与转子上的基波和三次谐波永磁磁场分别作用，既提高电动机出力，又能降低定子电流峰值。

摘要： 本发明涉及一种基于零序电压冲量周期平衡的电压空间矢量脉宽调制方法。其技术方案是：以直流母线电压中点为输出电压的参考点，在三维αβγ坐标系下分析三相电压型PWM变换器输出的8个电压空间矢量的差模和共模分量；利用6个有效矢量在αβ平面上的投影来合成期望的差模输出电压，利用零矢量来实现对共模电压的抑制。该方法通过合理地分配零矢量的作用时间，使它们形成的零序电压冲量与两个有效电压空间矢量形成的零序电压冲量在一个开关周期内相互抵消，实现零序电压冲量在一个开关周期内平衡，使得共模电压在一个开关周期内总的作用效果为零，从而降低变换器输出的共模电压。

摘要： 一种执行用于PWM控制的空间矢量调制，以产生AC波形的方法，该方法包括生成并对参考信号采样，以产生参考样本；以及执行参考矢量的近似，以合成与至少一个参考样本相关联的参考矢量。参考矢量近似在其形成中采用活动矢量、一个或多个零矢量、以及一个或多个伪零矢量。执行空间矢量调制（SVM）的另一种方法包括产生参考信号并以采样频率对该参考信号进行采样，以产生多个参考样本。该方法还包括执行参考矢量的近似，以合成与参考样本的至少一个参考样本相关联的参考矢量，其中所述参考矢量近似在其形成中具有采用两个相邻活动矢量的第一部分，和采用两个不相邻活动矢量的剩余部分。

摘要： 本发明公开了一种基于空间电压矢量脉宽调制的调制方法，通过调节电压矢量的作用顺序，在同样的管子开关频率下，使输出电流纹波的频率倍增，减低了输出电流纹波的幅值。当输出电流纹波的频率上升，在相同的最大电流纹波幅值条件下，电感感值减小，但是电感阻抗保持不变，减少了电感的成本，节省了电路成本。

摘要： 本发明涉及一种混合随机空间电压矢量脉宽调制方法及基于FPGA的调制器，该方法通过两个随机变量来控制基本电压矢量的作用时间和脉冲定位，其中一个随机变量通过控制两个零矢量作用时间的分配比例来控制基本电压矢量的作用时间，另一个通过控制高电平最宽的脉冲的位置来进行脉冲定位，该调制器包括一个周期寄存器、一个死区寄存器、两组跳变时刻寄存器、一个计数及初值重装载电路、一个寄存器组切换电路和一个脉冲产生电路，通过两组跳变时刻寄存器的交替比较产生非对称的控制脉冲。本发明的调制方法和调制器能够在保证基波电压、开关次数等不变的前提下，显著降低离散集簇频谱的大的峰值，及由此导致的机械振动、声频噪声、电磁辐射等。

摘要： 本发明涉及一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法，通过计算出的矢量、时间送给逆变器的逆变桥臂占空比合成环节，输出控制五个桥臂功率开关器件的开关信号，当逆变器输出满足要求的空间电压矢量作用于两个电机，实现两个电机机电能量转换的解耦控制，两台电机控制策略可以采用矢量控制或直接转矩控制。本发明采用空间电压矢量合成方法，实现了M1平面和M2平面电压矢量的精确合成，从而实现了两台电机转矩的精确控制，减小了两台电机转矩脉动，增强了两台电机运行的平稳性。

摘要： 本发明涉及一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法，通过计算出的矢量、时间送给逆变器的逆变桥臂占空比合成环节，输出控制五个桥臂功率开关器件的开关信号，当逆变器输出满足要求的空间电压矢量作用于两个电机，实现两个电机机电能量转换的解耦控制，两台电机控制策略可以采用矢量控制或直接转矩控制。本发明采用空间电压矢量合成方法，实现了M1平面和M2平面电压矢量的精确合成，从而实现了两台电机转矩的精确控制，减小了两台电机转矩脉动，增强了两台电机运行的平稳性。

摘要： 本发明涉及一种共模电压最小化的空间电压矢量调制方法，结合传统空间电压矢量调制方法(SVPWM)原理，每个控制周期内，在选择2个非零有效矢量基础上，固定采用2个反向非零矢量等效构造零矢量；将2个反向非零矢量对称插入控制周期的首尾和中间，通过调整有效矢量作用顺序，可使开关管每个控制周期固定开关1次。本发明不增加调制复杂度，只需在传统SVPWM基础上做最小的改动即可实现NZ‑SVPWM，其保留了传统SVPWM开关频率恒定的优点，且能减少谐波电流，算法简单易于数字化实现，同时能将共模电压限制在直流母线电压的1/6以内，因此在三相电机驱动和光伏发电等领域应用时可保证系统安全可靠运行。