專利名稱：一種帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及永磁同步電機驅動控制中的電壓空間矢量調制(SVPWM)技術領域，具體來說，本發(fā)明是對傳統(tǒng)的電壓空間矢量調制方法進行改進，提供了一種帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法。
背景技術：
空間矢量脈寬調制(SVPWM)的思想在上世紀70年代首次由Van DerBroeck提出， 其理論和方法在后來得到了很大的發(fā)展。目前SVPWM是一種最流行的永磁同步電機高性能交流伺服驅動系統(tǒng)實現(xiàn)技術之一。傳統(tǒng)的SVPWM控制方法，首先需要進行Park變換，將反饋回來的d_q坐標系下的值轉化成α-β坐標系下的值，通過Va、Ve構成的輔助參量進行參考空間電壓矢量所在扇區(qū)的判別和某一扇區(qū)內兩相鄰基本電壓空間矢量ViJw的作用時間Ti、Ti+1，然后計算t_、 tb。n、t。。n，最后根據(jù)扇區(qū)的不同從t_、tb。n、t。。n中選擇上橋臂的導通時間T。ml、T。m2、T。m3，下橋臂的導通時間為T。ml、T。m2、T。m3的互補信號，從而產生六路PWM開關信號驅動永磁同步電機。從上面過程可以看出，傳統(tǒng)的SVPWM中涉及的計算量過多，包括坐標轉換以及三角函數(shù)的求解，這些復雜的計算過程導致SVPWM方法效率較低，不利于電機的實時控制。近些年，許多學者致力于研究SVPWM改進方法，從很多方面進行了改進。比如說， 從扇區(qū)的判斷的角度，直接利用Va、V0的值和極性進行判斷；從計算作用時間Ti、Ti+1的角度，利用不同扇區(qū)形成的不同矩陣進行計算。在這些方法中，差值型SVPWM方法直接利用三相電壓值進行求解開關信號大大的簡化了計算復雜度。但是該方法不僅需要判斷Va、vb、v。 的大小關系確定所在扇區(qū)，而且需要通過求解va、\、Vc的最大最小值進行基本電壓空間矢量作用時間的求解。這些改進方法在計算復雜度和實時控制方面都有了很大的改進。但是， 依然無法避免計算量較大的問題。因此，進行相關的方法改進和優(yōu)化，以便于硬件環(huán)境的實現(xiàn)是技術發(fā)展和推廣的必然要求。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的主要目的是提供一種帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，以提高控制效率，減少中間運算量。( 二 )技術方案為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法， 包括步驟1 利用電機反饋回來的轉子角度值θ的大小確定參考電壓空間矢量VMf所處的扇區(qū)位置；步驟2:利用電機反饋回來的直軸和交軸電壓值Ud^tl進行坐標變換得出三相電壓值 va、vb、vc;步驟3 根據(jù)三相電壓值Va、Vb、V。求得導通時間的輔助變量X、Y、Z ；步驟4:根據(jù)扇區(qū)的不同，從輔助變量X、Y、Z中進行選擇，分別求出某一扇區(qū)內兩相鄰基本電壓空間矢量Vi、Vi+1的作用時間Ti、!^。
int(!) +1 上述方案中，所述步驟1中，利用公式
權利要求
1.一種帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，其特征在于，包括步驟1:利用電機反饋回來的轉子角度值θ的大小確定參考電壓空間矢量VMf所處的扇區(qū)位置；步驟2 利用電機反饋回來的直軸和交軸電壓值Ud、 進行坐標變換得出三相電壓值m步驟3 根據(jù)三相電壓值Va、\、Vc求得導通時間的輔助變量X、Y、Z ； 步驟4 根據(jù)扇區(qū)的不同，從輔助變量X、Y、Z中進行選擇，分別求出某一扇區(qū)內兩相鄰基本電壓空間矢量Vi、Vi+1的作用時間1\、1^。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，其特征在于，所 述步驟ι中，是利用公式
3.根據(jù)權利要求1所述的帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，其特征在于，所 述步驟2中，是利用公式
4.根據(jù)權利要求1所述的帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，其特征在于，所述步驟3中，是利用公式
5.根據(jù)權利要求1所述的帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，其特征在于，所述步驟4中，是通過直接使用選擇器選擇扇區(qū)，得到不同扇區(qū)兩相鄰電壓空間矢量H1的作用時間Ti、!^。
6.根據(jù)權利要求1所述的帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，其特征在于，該方法還包括步驟5 由1\、Tw計算得到t_、tb。n、tcon ；步驟6 根據(jù)扇區(qū)的不同進行選擇，得到對應上下橋臂的導通時間T。ml、T。m2、T。m3 ； 步驟7 根據(jù)不同扇區(qū)基本電壓空間矢量的組合及作用時間，通過控制該扇區(qū)三級逆變器的開關模式，使轉子按照預先設定的頻率和幅度進行圓形旋轉，最終實現(xiàn)PWM信號輸
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有選擇器的差值電壓空間矢量調制方法，包括步驟1利用電機反饋回來的轉子角度值θ的大小確定參考電壓空間矢量Vref所處的扇區(qū)位置；步驟2利用電機反饋回來的直軸和交軸電壓值Ud、Uq進行坐標變換得出三相電壓值Va、Vb、Vc；步驟3根據(jù)三相電壓值Va、Vb、Vc求得導通時間的輔助變量X、Y、Z；步驟4根據(jù)扇區(qū)的不同，從輔助變量X、Y、Z中進行選擇，分別求出某一扇區(qū)內兩相鄰基本電壓空間矢量Vi、Vi+1的作用時間Ti、Ti+1。利用本發(fā)明，避免了傳統(tǒng)的Ud、Uq到Ua、Uβ的Park逆變換以及輔助三相120坐標系進行扇區(qū)判斷，減少一次坐標變換的運算過程，提高了轉換效率，大大的節(jié)省了計算量，使得實時控制性更加突出。
文檔編號H02P21/14GK102215024SQ201010145280
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者任雁鵬, 梁利平 申請人:中國科學院微電子研究所