用于电机控制的空间矢量调制(SVM)
实现用空间矢量脉宽调制控制交流电机的算法
支持向量机的目标
考虑在三相逆变器上的电机控制空间向量调制概念,其中六个开关由以下等效电路表示。注意,有八个有效的交换配置。
每一个开关配置导致一个特定的电压施加到电机端子。电压是基本的空间矢量,在一个空间矢量六边形中表示它们的大小和方向。
对应于基本空间矢量(方向)和零矢量(幅度)的开关状态被组合起来,以近似空间矢量六边形中任意位置任意幅度的电压矢量。例如,对于每个脉宽调制(PWM)周期,使用两个相邻空间向量(图中U3和U4)在特定时间内的切换序列和一个空向量(U7或U8)在剩余时间内的切换序列平均参考向量‘Uref’。
通过控制开关序列和脉冲的开启时间,可以实现每个PWM周期中任意大小和方向的电压矢量。空间矢量调制技术的目标是产生对应于每个PWM周期的参考电压矢量的开关序列,以实现连续旋转的空间矢量。
支持向量机操作
空间矢量调制技术作用于参考电压矢量,在PWM周期内为逆变器产生合适的门信号,以实现连续旋转的空间矢量。
对于每个PWM时段,用电压矢量作为输入参考,SVM算法:
- 基于参考电压矢量计算开/关门时间
- 使用Gating时间来生成双驼峰调制波形
- 使用门控时间为逆变开关产生适当的门脉冲
具有双峰的产生的调制波的性质最大限度地利用可用直流母线电压的利用率。与正弦脉冲宽度调制(SPWM)技术相比,这提供了更好的额定电压输出。
然后,您可以将生成的门信号应用到三相逆变器的开关,以所需的速度或扭矩驱动电机。
PWM硬件支持金宝app
硬件板,如Arduino®、Raspberry Pi™和TI板,通过接收调制波形产生门脉冲来驱动功率逆变器。
要了解更多关于在TI硬件上使用SVM实现面向领域的控制的信息,请观看这个视频:Simulink面向领域的pmms控制,第3部分:部署金宝app(52).
具有PWM技术的电动机控制算法通常需要在较少kHz的较高频率下执行,这取决于设计要求。在提交硬件测试之前,请早期评估控制架构的正确性非常重要。一种这样的方法是使用模拟环境。例如,金宝app,您可以模拟和验证控制体系结构,包括脉宽调制技术,如空间矢量调制,针对一个建模的电机,并在早期纠正错误。
要在Simulink中使用S金宝appVM,请参阅空间矢量发生器块.
要了解更多关于如何设计和实现电机控制算法参见,电机控制Blockset和Simscape电气.
例子和如何
- 带空间矢量调制器的感应机直接扭矩控制- 例子
- 空间矢量调制器异步电机直接转矩控制- 例子
- 空间矢量PWM-DTC感应200hp电机驱动- 例子
- 三相永磁同步电动机驱动器- 例子
- 永磁同步电机的磁场定向控制- 例子
- ATB Technologies采用TI的C2000单片机代码生成技术,将电机控制器开发时间缩短了50%——用户故事
- 伊顿公司的速度开发了中型混合动力卡车——用户故事
软件参考
- SVPWM发生器(两级)- 文件
- PWM发电机(三相,两级)- 文件
- PWM发生器(三相,三电平)- 文件
- 空间矢量PWM VSI感应电机驱动- 文件
- 嵌入式编码器的TI金宝app C2000支持——金宝app支持包
获得免费试用
在你的指尖探索30天。