基于DSP的感應(yīng)電機(jī)SVPWM矢量控制系統(tǒng)

1引言

　　近年來交流變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，已成為調(diào)速系統(tǒng)的主要研究和發(fā)展方向。1971年提出的矢量控制理論根據(jù)磁動勢等效原則，應(yīng)用坐標(biāo)變換將三相系統(tǒng)等效為二相系統(tǒng)，再經(jīng)過按磁場定向的同步旋轉(zhuǎn)變換實(shí)現(xiàn)了定子電流勵磁分量與轉(zhuǎn)矩分量之間的解耦，從而達(dá)到對交流電機(jī)的磁鏈和電流分別控制的目的。這樣就可將一臺三相異步電動機(jī)等效為直流電機(jī)來控制，因而獲得了與直流調(diào)速系統(tǒng)同樣的靜、動態(tài)性能。

　　2矢量控制的原理

　　矢量控制也稱為磁場定向控制，其基本思路是模擬直流電機(jī)來控制，根據(jù)磁動勢和功率不變的原則通過坐標(biāo)變換，將三相靜止坐標(biāo)變換成兩相靜止坐標(biāo)(即 Clarck變換)，然后通過旋轉(zhuǎn)變換將兩相靜止坐標(biāo)變成兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)(即 Park變換),在 Park變換下將定子電流矢量分解成按轉(zhuǎn)子磁場定向的兩個直流分量iM ,iT(其中iM稱為勵磁電流分量, iT為轉(zhuǎn)矩電流分量)，并對其分別加以控制。控制 iM就相當(dāng)于控制磁通，而控制 iT就相當(dāng)于控制轉(zhuǎn)矩。通過解耦，控制交流電動機(jī)和控制直流電動機(jī)一樣方便，圖 1所示為矢量控制的結(jié)構(gòu)框圖。

　　3電壓空間矢量 SVPWM的原理

　　空間電壓矢量調(diào)制法是以三相對稱正弦波電壓供電時交流電機(jī)的理想磁通圓為基準(zhǔn)，用逆變器不同的開關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁通去逼近基準(zhǔn)圓磁通，并由它們比較的結(jié)果決定逆變器的開關(guān)狀態(tài)，形成 PWM波形。位于同一橋臂的功率管的導(dǎo)通狀態(tài)是相反的。當(dāng)位于同一橋臂的上面的功率管導(dǎo)通時，下橋臂的功率管一定是關(guān)斷的。假設(shè)功率管導(dǎo)通狀態(tài)為1，關(guān)斷狀態(tài)為0，我們只通過上橋臂功率管的開關(guān)狀態(tài)（這里表示成開關(guān)向量[ a，b，c]T，可以推

　　假定 Uout處于1 0扇區(qū)中，定義 T1、T2和T0分別為向量 V4、V6、V0(或V7)的持續(xù)時間，T為載波 PWM的周期。由以下兩式可算出 T1、T2和 T0：