矢量控制与PWM模块在无刷直流电机中的仿真与应用

在本章节中，我们深入探讨了矢量切换时间模块在MATLAB环境下的仿真过程，结合SVPWM（正弦电压模式脉宽调制）技术。首先，脉宽调制技术在电气传动领域的研究背景中占据重要地位。随着电力电子技术、微处理器技术和永磁材料技术的进步，直流传动系统特别是无刷直流电机（BLDCM）得到了显著提升。1975年，无刷直流电机首次被应用于NASA的项目，其驱动方式简单，仅需开关位置信号。第三代永磁材料的出现和全控型功率器件的问世，推动了BLDCM的快速发展。 图7.31所示的矢量切换时间模块是SVPWM技术的关键组件，它通过将不同占空比的脉冲宽度调制波形（1cmT、2cmT、3cmT）与载波信号相比较，产生一系列的开关指令。这个过程涉及滞环比较器，确保输出波形的连续性和效率。SVPWM的优势在于它能够提供接近正弦波的输出电压，减少电磁干扰，提高电机性能。 在MATLAB环境中，这一模块的仿真有助于工程师理解和优化BLDCM的控制策略，比如通过调整PWM参数来实现更精确的电机控制。与此同时，随着永磁同步电机（PMSM）的崛起，交流传动系统也在同步发展，如变压变频（VVVF）技术与矢量控制相结合，使得交流电机的性能可与直流电机媲美。直接转矩控制和解耦控制等新型控制方法的出现，进一步提升了交流调速系统的性能和实用性。 矢量切换时间模块在MATLAB中进行仿真，不仅展示了SVPWM技术在BLDCM中的实际应用，而且体现了电力电子技术在电气传动系统中不断创新和进步的过程，推动着电机控制系统的现代化。