基于fpga的svpwm算法的實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 進(jìn)行編號，然后用Clark變換后的Uα和Uβ通過計算可以算出當(dāng)前參考矢量所在扇區(qū)對應(yīng)的編號[7]。 扇區(qū)分布圖 空間矢量控制算法 在異步電機(jī)的VVVF系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)行電機(jī)調(diào)速時為了保持電機(jī)每極磁通量為額定值不變可以由以下公式得 ()式中為隙磁通在定子每相中感應(yīng)電動勢的有效值(V)；為定子頻率(Hz)；定子每相繞組串聯(lián)匝數(shù)；定子基波繞組系數(shù)；每極氣隙磁通量(Wb)。為了能合成這樣的多個磁鏈增量，我們可以采取使用開關(guān)電壓矢量的線性組合來完成，采用u1矢量和u2矢量的線性組合則能合成新的矢量Tu，也就相當(dāng)于采用兩個磁鏈增量在空間中矢量合成一個新的磁鏈增量，當(dāng)每個扇區(qū)都采取相鄰的兩個開關(guān)電壓矢量合成新的磁鏈，我們可以得到一個逼近圓形的磁鏈，也就達(dá)到了我們電機(jī)旋轉(zhuǎn)的要求[2]。如果我們分析其開關(guān)矢量，取上橋臂開關(guān)VTVTVT5導(dǎo)通時取1，下橋臂VTVTVT2導(dǎo)通時取0可得8種開關(guān)狀態(tài)，[2]。這樣定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量可用下式表示： ()其中，Ψm是磁鏈Ψref的幅值，ω1為其旋轉(zhuǎn)角速度。其中合成矢量uref以電源角頻率ω1為電氣角速度作恒速旋轉(zhuǎn)[2]。 空間矢量控制基本原理交流電機(jī)繞組的電壓、電流、磁鏈等物理量都是隨時間變化，但如果考慮到它們所在繞組的空間位置，我們建立一個空間坐標(biāo)軸則可以將電壓、電流磁鏈等定義為空間矢量[2]。文中主要采用Altera公司的Modelsim Altera 這款仿真軟件對所編寫的軟件進(jìn)行功能仿真，先在軟件上進(jìn)行軟件仿真確保無誤后才進(jìn)行硬件調(diào)試，提高設(shè)計效率。 在FPGA的軟件編程實(shí)現(xiàn)過程中，在保證性能的前提下，盡可能地提高硬件資源的利用率。FPGA與DSP相比有以下幾個特點(diǎn)： (1)DSP只能產(chǎn)生固定6路或者12路的PWM波，F(xiàn)PGA只要硬件資源足夠則可產(chǎn)生多路PWM； (2)DSP需要占用CPU資源，而FPGA以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)硬件實(shí)現(xiàn)功能； (3)純硬件并行處理，可靠性高，速度快； (4)設(shè)計靈活，可任意定制硬件。 基本PLD器件的原理結(jié)構(gòu)圖 “與或”結(jié)構(gòu)組成的PLD器件功能比較簡單，此后又從ROM的工作原理、地址信號與輸出數(shù)據(jù)間的關(guān)系以及ASIC的們陣列法中獲得啟發(fā)，構(gòu)造除了另一種可編輯的邏輯結(jié)構(gòu)，即SRAM查找表的可編程邏輯構(gòu)建方式。PLD是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，同時也是一種半定制的集成電路，結(jié)合計算機(jī)軟件技術(shù)（EDA技術(shù)）可以快速、方便地構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)[3]。SVPWM控制相比于SPWM控制主要有以下優(yōu)點(diǎn)[7]：(1)直流側(cè)電壓利用率相比于SPWM高出15%左右；(2)開關(guān)次數(shù)減少1/3左右；(3)能獲得較好的諧波抑制等特點(diǎn)。 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖在眾多的PWM技術(shù)中，其中正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)廣泛應(yīng)用于逆變器，而經(jīng)典的正弦脈寬調(diào)制主要著眼于使變壓變頻器的輸出電壓盡量接近正弦波，并未考慮到輸出電流的波形。而這里所說的效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。在出現(xiàn)全控式電力電子開關(guān)器件后，脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)也相應(yīng)得到了廣泛的應(yīng)用，對交流電機(jī)的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)起到了很大的推動作用。 SVPWM。程序采用Mealy型狀態(tài)機(jī)的程序結(jié)構(gòu)，以達(dá)到增加硬件資源的利用率，結(jié)構(gòu)清晰，便于數(shù)字設(shè)計的目的。文中使用Verilog HDL編寫FPGA程序，采用語句和圖形編輯相結(jié)合的方式進(jìn)行編程以達(dá)到程序結(jié)構(gòu)清晰的目的。關(guān)鍵詞：SVPWM；FPGA；空間矢量脈寬調(diào)制；Verilog HDLThe Realization of SVPWM Algorithm Based on FPGAAbstract: To realize digital SVPWM algorithm, this paper adopted in hardware based on FPGA, and gives the specific algorithm of SVPWM algorithm based on FPGA and the software design. FPGA program written in this paper, we use Verilog HDL, adopt the way of bining statements and graphics editing program in order to achieve the purpose of the program structure is clear. Program type with Mealy state machine structure, increase the utilization of hardware resources, in order to achieve the structure is clear, for the purpose of digital design. Among them, the software through the Modelsim Altera simulation, its related simulation waveform graph is given to illustrate its correct. In this paper, we use the Storm Ⅲ FPGA development threatening the software validation, in which development board of the core chip of Altera pany EP3C10E144C8 the FPGA chip, using the RC filter circuit to filter the PWM signal and output signal oscilloscope waveform diagram is given to illustrate the accuracy of the algorithm.Key words: Space vector pulse width modulation。在早期的交—直—交變壓變頻器所輸出的交流波形都是六拍階梯波或者是矩形波，當(dāng)時，只能采
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