SVPWM过调制算法的数字化实现与工程方法

"本文介绍了一种简便的SVPWM（空间电压矢量脉宽调制）过调制算法的数字化实现方法，适用于电气传动领域，尤其是电力电子设备的控制。作者全恒立、张钢、陈杰和刘志刚来自北京交通大学电气工程学院。文章详细阐述了过调制策略，并将其分为两个区域进行处理，分析了每个区域的过调制策略及其电压矢量基波的数学模型。此外，还提出了基于这种策略的工程实现方案，并通过实验验证了其可行性。" 本文探讨的核心知识点如下： 1. **SVPWM（空间电压矢量脉宽调制）**: SVPWM是一种先进的脉宽调制技术，通过优化电压矢量的选择和控制，提高了逆变器的输出电压质量，减少了谐波含量，从而提高电机驱动系统的效率和性能。 2. **过调制算法**: 过调制是在常规调制基础上增加电压调制的比例，以改善逆变器输出电压的波形，特别是提高低电压等级下的输出能力。文中将过调制区域分为I区和II区，分别采用不同的调制策略。 3. **区域划分与调制策略**: 区域I和II的过调制策略基于输出矢量的角度和幅值连续性。在I区，调制策略使得电压矢量接近理想直流值；II区则通过特定算法调整，确保电压矢量的平滑过渡。 4. **数学表达式与电压矢量基波**: 式(1)、(3)、(4)和(7)用于计算不同调制情况下的基本矢量作用时间，以及求解指令电压的调制比。这些表达式是过调制算法的基础，通过它们可以预先计算表格供实际控制系统使用。 5. **CPU单元与离线计算**: CPU在实际应用中负责根据预计算的表格执行调制策略，离线计算减少了实时计算的复杂性，提高了系统运行的效率和稳定性。 6. **工程实现方法**: 文章提出的工程实现方案涉及硬件电路设计和软件编程，能够将理论策略转化为实际操作，通过实验验证了这种方法的有效性和实用性。 7. **实验验证**: 通过实验验证过调制策略和工程实现方法，证明了策略的可行性，这为实际的电力电子设备和电机驱动系统提供了可靠的技术支持。 该文提供了一种针对SVPWM过调制的数字化实现方案，对于理解和优化电气传动系统中的脉宽调制技术具有重要意义。