基础知识

SVPWM核心思想就是想让输出的脉宽调制逼近圆旋转磁动势，这在控制电机方面是很重要的。怎么逼近？先假想三个正弦三相波，再假想一个直流电源，根据IGBT桥的8种开关方式可以在空间形成6个扇区，扇区的边界就是空间“基底”，另外还有两种开关方式合成的空间矢量为0，这个0矢量很关键，在利用冲量原则时拿来平衡时间用的。三个假想的正弦波合成一个空间旋转矢量，利用某一时刻矢量所在扇区的两个矢量合成它。

三相转两相

由于要判断扇区和之后利用冲量原理求矢量作用时间，因此要将三相坐标转化为垂直的两相坐标。

利用两相坐标判断合成矢量目前所在扇区

冲量原则求取矢量作用时间

这个冲量原则另外一层含义就是让标准正弦电流合成的磁链与svpwm合成的磁链相同，因为负载为电感的情况下，电流为电压的积分，在小时间段内，积分又等于与时间的乘积，而磁链又是由电流决定的，因此导出使用冲量原则。
不同的扇区作用时间有一定规律性，它们的组成部分都是以下三个时间元：
$$\begin{gathered} X=\frac{\sqrt{3}{T}_s}{U_d}{u}_{\beta } \\ Y=(\frac{\sqrt{3}}{2}{u}_{\alpha }-\frac{1}{2}{u}_{\beta })\frac{\sqrt{3}{T}_s}{U_d} \\ Z=(-\frac{\sqrt{3}}{2}{u}_{\alpha }-\frac{1}{2}{u}_{\beta })\frac{\sqrt{3}{T}_s}{U_d} \end{gathered}$$
对应扇区作用时间：
$$\begin{gathered} 1:T_x=Y,T_y=X \\ 2:T_x=-Z,T_y=-Y \\ 3:T_x=X,T_y=Z \\ 4:T_x=-Y,T_y=-X \\ 5:T_x=Z,T_y=Y \\ 6:T_x=-X,T_y=-Z \end{gathered}$$
注意这个地方很多博客包括老师给的PPT都是写错了的，这个应该99%是正确的。
根据X,Y,Z以及之前计算出的扇区就可以得到两个矢量的作用时间，其中Tx是以矢量旋转方向为参考方向反方向的矢量作用时间，Ty是正方向的矢量作用时间。采样时间减去这两个时间就是0矢量的作用时间。

作用时间分配方法

按照开关次数最少原则，使用七段法：


这里注意第2,4,6扇区开始作用的第一个矢量是Ty对应的矢量而不是Tx对应的矢量，因为这样才能满足最少开关次数，否则一次变动需要改变两个桥臂的状态！
我们将扇区分组：135为一组，作用规律为先Tx，后Ty。246为一组，先Ty后Tx。

生成驱动脉冲

这个部分用三角波和三个恒值作比较，当三角波大于时置1：

这个三角波的周期就是之前说的采样周期Ts！并且它的斜率绝对值为1！这样才能生成对应宽度的脉冲。

Simulink仿真

这个模型如果要私聊我，经过了多次修改，结果百分之90以上把握正确。
这个仿真需要注意我们算法模拟的Ud需要和实际逆变直流电源Ud一致，相当于理解为算法Ud在做仿真，也就是仿真中的仿真。（套娃）
Ud不能小，至少$\sqrt{3}{U}_{ref}$，小了会出现矢量“力不从心现象”，无法满足冲量原则！
整体模型：

三相变两相：

扇区计算函数：

function y = fcn(Ualpha,Ubeta)
y=1;
if Ualpha>=0&&Ubeta>=0&&Ualpha/Ubeta<=sqrt(3)
    y=1;
end
if Ubeta>=0&&Ubeta/abs(Ualpha)>=sqrt(3)
    y=2;
end
if Ualpha<=0&&Ubeta>=0&&-Ubeta/Ualpha<=sqrt(3)
    y=3;
end
if Ualpha<=0&&Ubeta<=0&&Ubeta/Ualpha<=sqrt(3)
    y=4;
end
if Ubeta<=0&&-Ubeta/abs(Ualpha)>=sqrt(3)
    y=5;
end
if Ualpha>=0&&Ubeta<=0&&-Ubeta/Ualpha<=sqrt(3)
    y=6;
end
end

时间组成元X,Y,Z计算函数：

function [X,Y,Z] = fcn(Ualpha,Ubeta,Ud,Ts)
    X = sqrt(3)*Ubeta*Ts/Ud;
    Y = (sqrt(3)/2*Ualpha-Ubeta/2)*sqrt(3)*Ts/Ud;
    Z = (-sqrt(3)/2*Ualpha-Ubeta/2)*sqrt(3)*Ts/Ud;
end

向量作用时间计算函数：

function [Tx,Ty] = fcn(N,X,Y,Z)
    switch N
        case 1
            Tx = Y; Ty = X;
        case 2
            Tx = -Z; Ty = -Y;
        case 3
            Tx = X; Ty = Z;
        case 4
            Tx = -Y; Ty = -X;
        case 5
            Tx = Z; Ty = Y;
        case 6
            Tx = -X; Ty = -Z;
        otherwise
            Tx = 0; Ty = 0;
    end
end

比较生成脉宽函数;

function [y1,y2,y3] = fcn(u,Tcm1,Tcm2,Tcm3)
if u>Tcm1
    y1 = 1;
else
    y1 = 0;
end
if u>Tcm2
    y2 = 1;
else
    y2 = 0;
end
if u>Tcm3
    y3 = 1;
else
    y3 = 0;
end
end

根据不同扇区组生成对应控制IGBT脉冲：

function [pa,pb,pc] = fcn(N,y1,y2,y3)
switch N
    case 1
        pa = y1;
        pb = y2;
        pc = y3;
    case 2
        pa = y2;
        pb = y1;
        pc = y3;
    case 3
        pa = y3;
        pb = y1;
        pc = y2;
    case 4
        pa = y3;
        pb = y2;
        pc = y1;
    case 5
        pa = y2;
        pb = y3;
        pc = y1;
    case 6
        pa = y1;
        pb = y3;
        pc = y2;
    otherwise
        pa=0;pb=0;pc=0;
end
end

这个脉冲再添加各自对应的互补脉冲就形成了最终的控制脉冲(共六个)。

结果

拟模拟50HZ正弦合成矢量，幅度220sqrt(2)，直流电源1000v，这个电源大小一定要大到能够合成旋转矢量，小了合成不了！仿真时间0.1s。

FFT分析：
这个工具箱在powergui里找。数据需要先设置示波器让其导出数据到工作空间。

看到这可能大家会说，你这个不行啊，总谐失真都大于1了，其实吧，svpwm是针对电机磁链等效来推的算法，这个电压波形是做不到与正弦差不多的，spwm的THD也比它小一点，想看效果得拿它做电机仿真。下面先看一下负载电流。

这个电流非常接近正弦，效果还是不错的。

电机仿真：
（p=2，功率2200VA,额定电压380V，额定频率50HZ，定子电阻0.435欧，定子电感0.002H，转子电阻0.816欧，转子电感0.002H，互感0.069H，负载转矩T = 0）
转速图就不上了，本人感觉仅次于矢量控制了，我们看磁链图：

一个规规矩矩的圆，和加正弦波得到的结果一样，我再上一张spwm控制相同异步电机的磁链图：

看到差距了吧，而且这个spwm如果负载直接接电感出来的电流也是很正弦的，但是放在电机上就模拟不出圆磁动势了，这是因为你直接加电感没有考虑空间位置，而电机的电感还有空间相位关系，而这恰恰是svpwm考虑了的。

最后

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