基于基于FPGA的的SVPWM过调制算法的设计过调制算法的设计
对SVPWM过调制控制原理进行了分析，把调制区域分为两个部分，并用相应的控制策略来实现。为便于工程实
现，对双模式过调制方法进行了简化，即在过调制Ⅰ区只修改电压矢量的幅值，不改变相位；而在过调制Ⅱ区使用
相位跳变的方式来修改电压矢量的相位。这种方法可以控制逆变器从线性调制模式平滑过渡到六拍波模式。最
后，利用Verilog HDL编写代码、设计程序，并用Modelsim软件进行仿真验证。从仿真结果可以看出，这种过调
制方法是可行的。
王水鱼，肖宝峰
（西安理工大学 自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048）
摘要：摘要：对
关键词：关键词：SVPWM；过调制控制；逆变器；电压利用率
0引言引言
将SVPWM控制方法应用在逆变器控制系统中，相对于常规六拍阶梯波形，可以得到更好的输出电压波形，同时直流
但是在有些场合需要输出更高的交流电压，当出现过调制时，输出的基波电压与调制度不再是线性关系，输出电压部分受
控。因此，对过调制方法的研究非常重要。在参考文献［2-3］中，分别将过调制区域分为两部分，并对其算法进行了相应的
分析。本文研究了一种易于工程实现的过调制算法，并用Modelsim进行了仿真验证。仿真结果表明该算法是可行的。
1SVPWM原理原理
空间电压矢量如图1所示。逆变器开关有8个状态，对应8个基本电压矢量，包括6个非零矢量分别为U1、U2、U3、U4、
U5、U6和两个零矢量U0、U7。电压空间被这8个电压矢量分为6个扇区。任何一个空间电压矢量都可以由每个扇区内相邻的
两个非零矢量和零矢量合成［4］。
根据伏秒平衡原理，可以计算出每个扇区内基本电压矢量的作用时间，然后合成任意电压矢量。为了减少谐波，通常采用
七段式分配方法，即在一个周期内零矢量均匀地分布在开头和中间，保证每次只有一个开关动作。
2过调制算法的原理过调制算法的原理
定义调制度为：
式（1）中分母为逆变器在六拍波状态下输出的相电压幅值，分子为参考电压幅值。根据调制度的不同，将调制区域划分
为线性调制区、过调制Ⅰ区、过调制Ⅱ区。
2.1线性调制区线性调制区
如图1所示，当参考电压矢量在正六边形内部时，可以用8个基本电压矢量来合成。此时，电压矢量的轨迹为圆形。利用
伏秒平衡原则计算出扇区内相邻两个非零矢量的作用时间和零矢量的作用时间，然后合成电压矢量。
当m=0.906 9时，电压矢量的轨迹为正六边形的内切圆，输出基波电压达到线性调制区的最大值。
2.2过调制过调制Ⅰ区区
如图2所示，在过调制Ⅰ区，只改变电压矢量的幅值，而不更改电压矢量的相位。即将超出正六边形边界的电压矢量限制在
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