MATLAB的SVPWM(电压空间矢量脉宽调制)控制算法的仿真 第3页
(2) 矢量控制方式（VC控制）：交流传动控制理论及实践终于在70年代取得了突破性的进展，即出现了矢量控制技术。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度、磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，以转子磁通定向，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。这样，通过坐标变换重建的电动机模型就可以等效为一台直流电动机[7]。
矢量控制的控制方法实现了异步电机磁通和转矩的解耦控制，使交流传动系统的动态特性得到了显著的改善，开创了交流传动的新纪元。然而，在实际系统中，由于转子磁链难以准确观测，以及矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果不如理论分析的好。这是矢量控制技术在实践上的不足之处。交流传动领域的专家学者也都针对矢量控制上的缺陷做过许多研究，诸如进行参数辨识(或补偿)以及使用状态观测器等现代控制理论，但是这些方案的引入使系统更加复杂，控制的实时性和可靠性降低了[8]。
(3) 直接转矩控制方式（DTC控制）：其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。其优点是：对转矩直接控制，动态性能好。直接转矩控制技术是继矢量控制技术(1974年)之后发展起来的又一种高性能的新型交流变频调速技术。1985年，德国学者M.Depenbrock教授首次提出直接转矩控制的理论，随后日本学者I. Takahashi教授也提出了类似控制方案，并取得了令人振奋的控制效果。尽管推导的方法和实现的手段有所不同，但他们的基本思想是一致的。即跳出了交流传动技术研究的传统思文模式，不去考虑如何去解耦，将定子电流分解成为励磁电流分量和转矩电流分流量。直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型。通过检测得到的定子电压和电流，采用定子磁场定向，直接控制电动机的磁链和转矩，着眼于转矩的快速响应，以获得高效的控制性能。直接转矩控制技术一诞生，就以新颖的控制思想，简洁明了的系统结构，优良的动、静态性能受到了普遍的关注。与矢量控制技术相比，对电机参数不敏感，简单易行，在很大程度上克服了矢量控制技术的缺点。
1.2 本课题的主要研究工作
众所周知，PWM技术有许多的优点，人们对PWM技术(主要是SPWM技术)进行了深入的研究，得到了许多改进的SPWM方法。衡量SPWM控制方法优劣有很多标志。首先，输出波形中所含谐波的多少是衡量PWM控制方法优劣的基本标志。其次，提高逆变电路的直流电压利用率、减少功率器件的开关次数也是很重要的。直流电压利用率是指逆变电路所能输出的交流线电压基波最大幅值Uim和直流电压Ud之比，提高直流电压利用率可以提高逆变器的输出能力;减少功率器件的开关次数可以降低开关损耗。因此，人们对SPWM技术进行优化与改善的目的主要在于要尽可能地减少输出波形中的谐波，提高逆变电路的直流利用率，减少功率器件的开关次数。原文请找腾讯752018766辣-文^论,文.网
http://www.751com.cn 而随着微机技术的发展，指令周期的缩短，计算功能的增强，存储容量的增加，数字化PWM将有更广阔的前景。数字化PWM是PWM控制技术发展的主流方向。但传统的SPWM法比较适合于模拟电路实现，而不适应于现代电力电子技术数字化的发展趋势。故一直以来人们都在努力研制一种新型的易于实现数字化的PWM控制方法。
八十年代中期，国外学者H. W. Vander.Broek等在交流调速中提出磁链轨迹控制的思想，进而发展产生了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的概念。SVPWM法是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机的定子的理想磁链圆为基准，由三相逆变器不同开关模式所形成的实际磁链矢量来追踪基准磁链圆，在追踪过程中，逆变器的开关模式作适当的切换，从而形成PWM波。SVPWM控制技术是一种优化了的PWM控制技术。和传统的SPWM法相比，SVPWM法具有直流利用率高(比传统的 SPWM法提高了约15%)，谐波少，控制简单，易于数字化实现等优点。而且电压空间矢量的不同调制方法在不同程度上可以缓解开关频率与开关损耗之间的矛盾问题。正是由于SVPWM控制的这些优点，使得本课题的研究具有现实意义。
本文主要要完成以下几项任务:
1、详细分析空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术的基本原理，重点阐述磁链追踪型PWM法的思想。
2、对SVPWM法的基本调制方式进行详细地分析，在此基础上列出SVPWM的两种主要的调制模式并进行比较;同时将SVPWM的隐含调制波显化，揭示出SVPWM法与常规SPWM法的内在联系。
3、对SVPWM的控制算法进行详细地分析和推导，在前人研究的基础上对现有的SVPWM的控制算法进行了一些改善，对过调制和扇区过渡两种特殊情况下的控制算法进行了详细地分析和推导。
4、利用MATLAB中的SIMULINK动态仿真工具实现SVPWM控制算法的动态仿真，验证改进之后的SVPWM控制算法的正确性;同时在此基础上建SVPWM逆变器供电下异步电机开环变频调速系统仿真模型，详细分析了此种情况下系统的动态性能仿真，并将之与常规SPWM逆变器供电下的异步电机开环变频调速系统的动态性能进行比较分析。上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] 下一页
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