SVPWM仿真模型构建详解：从数学模型到PWM生成

"该文档是关于SVPWM（空间电压矢量脉宽调制）的仿真模型搭建，采用语雀文档格式编写的。主要涵盖了SVPWM数学模型的构建，包括电机参数设定、核心模块的详细说明，如Park反变换、SVPWM模块和六路互补PWM生成，以及各种波形输出的分析。此外，还提到了马鞍波的形成原因和一种基于零序分量注入的SPWM算法。" SVPWM（空间电压矢量脉宽调制）是一种先进的电机控制技术，用于提高电机驱动系统的效率和性能。在该仿真模型中，首先对电机参数进行了设定，如电阻Rs为0.485欧姆，电感L为0.00395亨利，反电动势常数V_peakL-L/krpm为5.21657，惯量Inertia为0.00007，阻尼系数viscous damping为0.04924，极对数polepairs为7，无静摩擦力static friction。 核心模块的构建是模型的关键部分： 1. Park反变换：这个模块将两相静止坐标系下的电压ud和uq转换到旋转坐标系α和β，公式为u_alpha = ud * cos(theta) - uq * sin(theta)，u_beta = ud * sin(theta) + uq * cos(theta)，其中theta为电机的转子角度。 2. SVPWM模块：这部分实现SVPWM算法，通过对α、β轴电压分量进行比较，确定开关状态，以生成最接近理想正弦波的三相PWM信号。示例代码中，通过判断u1、u2、u3的正负来确定扇区，并计算各脉冲宽度Tcm1、Tcm2和Tcm3。 3. 六路互补PWM生成：根据SVPWM的结果，生成对应六路功率开关的PWM信号，以控制电机三相绕组的通断，确保电压矢量的有效合成。 模型输出了多种波形，以便于分析和验证： 4.1 扇区切换波形：显示电机在不同扇区间的切换过程。 4.2 等腰三角形锯齿波：反映了PWM调制的基本时基。 4.3 扇区矢量切换时刻波形：揭示了电压矢量在不同扇区的切换时间。 4.4 三相电流采样：监测电机实际运行的三相电流变化。 4.5 定子相电流：实时反馈电机各相电流状态。 4.6 转速：测量电机的转速，以监控系统动态性能。 此外，文档还讨论了马鞍波的形成原因，即在电压切换过程中产生的瞬态现象，以及基于零序分量注入的SPWM算法，这种算法可能用于改善系统的谐波性能或增加动态响应速度。 总体来说，这份SVPWM仿真模型文档提供了详细的步骤和理论基础，对于理解和实践SVPWM控制策略有着重要的指导意义。