【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 I 摘要 隨著全控型快速半導(dǎo)體自開關(guān)器件和智能型高速微控制芯片的發(fā)展，數(shù)字化 PWM 成為 PWM 控制技術(shù)發(fā)展的趨勢。但是傳統(tǒng)的 SPWM 法比較適合模擬電路實現(xiàn)，不適應(yīng)于現(xiàn)代電力電子技術(shù)數(shù)字化的發(fā)展趨勢。電壓空間矢量脈寬調(diào)制 (SpaceVector Pulse Width Modulation，簡稱 SVPWM)控制技術(shù)是一種優(yōu)化了的 PWM 控制技術(shù)，和傳統(tǒng)的 SPWM 法相比，不但具有直流利用率高，輸出諧波少，控制方法簡單等優(yōu)點，而且易于實現(xiàn)數(shù)字化。 本文首先對脈寬調(diào)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，在此基礎(chǔ)上分析了電 壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀；接著對空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)((SVPWM )的基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析和推導(dǎo)， SVPWM 是基于磁鏈追蹤的思想，它以三相對稱正弦波電壓供電下三相對稱電動機定子理想磁鏈圓為基準(zhǔn)，由三相逆變器不同開關(guān)模式下所形成的實際磁鏈?zhǔn)噶縼碜粉櫥鶞?zhǔn)磁鏈圓的，在追蹤的過程中，逆變器的開關(guān)模式作適當(dāng)?shù)那袚Q，從而形成 PWM 波 。然后詳細(xì)分析了電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的調(diào)制波。 隨著電力電子裝置等非線性電力負(fù)荷的廣泛應(yīng)用 ,電網(wǎng)諧波問題日益嚴(yán)重。它不僅影響著電力用戶的用電質(zhì)量 ,也威脅著電力系統(tǒng)的安全 、經(jīng)濟(jì)運行。因此 ,諧波抑制已成為當(dāng)今電能質(zhì)量領(lǐng)域中的重要研究課題之一。有源電力濾波器(Active Power Filter—— APF),具有無源濾波器所無法比擬的優(yōu)點 ,是今后配電系統(tǒng)諧波抑制裝置的發(fā)展方向。 本文在綜述并聯(lián)型有源電力濾波器的結(jié)構(gòu)、原理和控制方法的基礎(chǔ)上 ,著重研究了電壓空間矢量 PWM 控制技術(shù)在有源電力濾波器中的應(yīng)用。 文章還詳細(xì)分析了 SVPWM 法的基本調(diào)制方式，在前人研究的基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的 SVPWM 控制算法進(jìn)行了一些改進(jìn)，重點分析了過調(diào)制和扇區(qū)過渡兩種特殊情況下的控制算法。利用 軟件中的動態(tài)仿真工具 SIMULINK 對改進(jìn)之后的控制算法進(jìn)行了動態(tài)仿真，通過仿真分析驗證了改進(jìn)后控制算法的正確性。在此基礎(chǔ)上，建立了 SVPWM 逆變器在有源電力濾波器中的仿真模型。 關(guān)鍵字 ：諧波補償； SVPWM；有源電力濾波器； MATLAB 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 II Abstract Together with the continual development of allcontrolled fast semiconductor selfturnoff devices and intelligent highspeed microcontroller, the digitized PWM is being the trend of PWM control technique development. But the analogue electric circuit can’t realize the traditional SPWM method easily. The traditional SPWM can not adapt to the development trend of the digitization of the modem power and electric. Spacevector pulse width modulation(SVPWM) a kind of superior zed PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC suppl y voltage(pared with the traditional SPWM,reduced by %),having little harmonic output and the easy control method, furthermore easy to realize the digitization. The article presents the developing condition of PWM and SVPWM the theory of SVPWM is discussed in SVPWM is based on the thought of magic chain makes the ideal magic chain circle of threephased sysmmetry electric motor supplied by threephased sysmmetry sine wave voltage for basis uses the practical magic chain vector formed by the different switch modes of threephased tracking the inverter to track the basic magic chain the course of inverter changes the switch modes properly to form the PWM the modulation wave of SVPWM is analyzed in detail. With more and more application of the nonlinear load, for example power electronic equipment, the power quality problem caused by the harmonic in power bees increasingly important. It not only affects the power quality of consumers but also intimidates safe and economy operation of power system. The active power filter(APF) has some advantages that the passive filter can39。t reach and it is the development trend of harmonic suppression in power . The structure, principle and control strategy are summarized in the paper, and the use of space vector PWM in APF is studied in detail. At the same time,the basic modulation method of SVPWM is analyzed improvements are carried in the existed control method of SVPWM on the basis of fore person39。s improved control method is simulated dynamically by using proved the accuracy of the improved control method by analyzing the result of simulation.. The simulated model of active power filter fed by SVPWM inverter is set up. Keywords： Harmonic Compensation； SVPWM； Active Power Filter； Matlab 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 III 目錄 第一章 緒論 ............................................................... 1 脈寬調(diào)制 (PWM)技術(shù)發(fā)展概況 ............................................... 1 (PWM)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ......................................... 1 (PWM)技術(shù)的應(yīng)用 ............................................. 3 電壓空間矢量脈寬調(diào)制 (SVPWM)技術(shù)發(fā)展概況 ................................. 4 有源電力濾波器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .......................................... 5 課題研究的意義及主要工作 ................................................ 5 第二章 空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的理論基礎(chǔ) ...................................... 7 電壓空間矢量的概念 ...................................................... 7 三相逆變器的基本電壓矢量 ................................................ 8 第三章 有源電力濾波器的研究 ............................................... 11 有源電力濾波器的數(shù)學(xué)模型 ............................................... 11 APF的種類 ............................................................. 12 APF的諧波檢測方法 ..................................................... 14 檢測方法 ................................................. 14 ..................................................... 14 ......................................................... 14 ....................................................... 14 ......................................................... 15 APF的補償電流控制方法 ................................................. 15 ....................................................... 15 ....................................................... 15 ......................................................... 15 ............................................... 16 （又稱積分復(fù)位控制） ....................................... 16 ................................................... 16 第四章 SVPWM控制算法 ..................................................... 17 參考電壓所在 扇區(qū)的確定 ................................................. 17 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 IV 相鄰兩個基本矢量作用時間的計算 ......................................... 19 SVPWM模式下，計算兩個基本矢量作用時間 .......................... 19 調(diào)制暫態(tài)的處理 ................................................... 21 矢量作用時間的切換點確定與 PWM脈沖的生成 ............................... 22 第五章 SVPWM控制算法仿真 ................................................. 26 5. 1 MATLAB動態(tài)仿真工具 SIMULINK簡介 ...................................... 26 SVPWM 的 SIMULINK 的實現(xiàn) ................................................ 27 仿真結(jié)果與分析 ...............