SVPWM线性组合算法优化

如图9-24所示，为了引导电机的定子磁链沿着图中所示的准圆形轨迹移动，电压型逆变器必须在适当的时刻切换到合适的电压空间矢量。由电机控制策略可以得到一个期望的定子电压空间矢量给定值u_g，或者说电机的控制目标是——在t_g的时间内，控制电机定子磁链矢量的端点从点A移动到点B，接下来的具体工作就是控制电压型逆变器从8个基本电压空间矢量中做何选择，以使其在t_g内实际输出的电压空间矢量对时间的积分与u_gt_g相等——即定子磁链变化量相等。

通常的SVPWM算法是，首先根据u_g所处的空间扇区位置确定好准备输出的基本电压空间矢量，如图9-25b选取非零电压矢量U₄与U₆。记它们各自的作用时间分别为t₁和t₂，则有

U₄t₁+U₆t₂=u_gt_g （9-8）

然后根据式（9-9）就可以计算出t₁和t₂，式中u_gm为矢量u_g的幅值。

一般情况下，t₁+t₂≤t_g，那么多余的时间t₀就可以平均分配在两个零电压矢量U₀和U₇上，因为它们的作用并不会影响到逆变器输出电压矢量的积分。

t₀=t_g-（t₁+t₂） （9-10）

T₀=T₇=t₀/2 （9-11）

当输出的PWM波形对称性比较好时，那么逆变器输出的电压谐波就比较少，图9-26给出了最常见的SVPWM波形。由于一个开关周期内逆变器先后输出7个电压矢量，故称为7段式SVPWM。(www.xing528.com)

图9-25 空间矢量脉宽调制技术示意图

a）电压矢量合成方法示意图 b）合成电压矢量范围示意图

图9-26 各电压矢量时间分配图

图9-27 DSP输出的PWM信号波形

当图9-25中的期望电压矢量相角分别为0°、30°、60°时，图9-27给出了采用数字信号处理器实现SVPWM算法输出的PWM信号。图中从上到下3个波形分别为A、B、C三相的开关状态，其中的高电平对应了开关信号为0，低电平对应了开关信号为1。从图9-25显然可以看出，当相角为0°时，应该采用U₄与零电压矢量，没有U₆的作用；当相角为30°时，需要采用U₄、U₆和零电压矢量；当相角为60°时，应该采用U₆与零电压矢量，没有U₄的作用，这与图9-27a中标注的开关状态完全吻合。