【正文】 (416) 則可求得： ???????????TTTTTTTTTTss212,2211,1 （ 417） 然后可由此作為相鄰兩電壓空間矢量和零矢量的持續(xù)時(shí)間。但一 切皆是自動(dòng)進(jìn)行無需人為干涉，只需做好 Ta Tb Tc 的賦值工作即可。它將數(shù)值 分析、矩陣計(jì)算、圖形處理和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)極易使用的交互式環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的總多科學(xué)提供了一種高效率的編程工具，集科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)控制、信號處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖象處理等于一體。于是自然地出現(xiàn)了控制系統(tǒng)地計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。無論在哪一個(gè)扇區(qū)， Tx 都對應(yīng)最先作用的非零矢量時(shí)間 (如扇區(qū) I 中 Tx 等于 T1 )， Ty 則為另一個(gè)非零矢量的作用時(shí)間 (如扇區(qū) I 中 Ty 等于 T2 )。但是如果電壓矢量的端點(diǎn)軌跡位于正六邊形的內(nèi)切圓外，此時(shí) SVPWM 出現(xiàn)過調(diào)制暫態(tài)，如不采取措施，輸出電壓將會出現(xiàn)嚴(yán)重失真，影響電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。實(shí)際上，只要充分利用 V? 和 V? ，就可以使計(jì)算大為簡化。對 V? 、 V? 分量進(jìn)行 簡單運(yùn)算得出 Vref 所在扇區(qū)對應(yīng)的 N 值。各空間矢量的分布如圖 所示。 SVPWM 的主要思想是：以三相對稱正弦波電壓供電時(shí)三相對稱電動(dòng)機(jī)定子理想磁鏈圓為參考標(biāo)準(zhǔn) ，以三相逆變器不同開關(guān)模式作適當(dāng)?shù)那袚Q，從而形成PWM 波，以所形成的實(shí)際磁鏈?zhǔn)噶縼碜粉櫰錅?zhǔn)確磁鏈圓。 無差拍控制是一種在電流滯環(huán)比較控制技術(shù)上發(fā)展起來的全數(shù)字化控制技術(shù)。當(dāng)帶寬固定時(shí) ,開關(guān)頻率會隨補(bǔ)償電流的變化而變化 ,從而引起較大的脈動(dòng)電流和開關(guān)噪音。該方法的缺點(diǎn)是計(jì)算量大、時(shí)間延遲大。 該方法將被檢測量分解為理想傳輸量 (即從公共供電點(diǎn)上看去，負(fù)荷是三相對稱且純阻性的 ,該負(fù)荷只消耗有功能量 )和另一分量之和 ,簡單明了、易于實(shí)現(xiàn)。這種方案兼有串、并聯(lián) APF 的功能，可以抑制閃變、補(bǔ)償諧波、消除共同耦合點(diǎn)處的 三相電壓不平衡，具有較高的性價(jià)比。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 13 圖 并聯(lián)型有源濾波器結(jié)構(gòu)圖 （ 2）串聯(lián)型 APF 圖 為串聯(lián)型 APF 基本結(jié)構(gòu)。 圖 三相三線制并聯(lián)有源電力濾波器的 主電路 為了分析方便而忽略了主電路中功率開關(guān)器件的通態(tài)壓降，交流側(cè)接口感 的非線性，直流側(cè)電壓的波動(dòng)，電源內(nèi)阻抗與線路阻抗以及死區(qū)時(shí)間的影響。 ，而兩個(gè)零矢量幅值為零，位于中心。 圖 三相電壓型逆變器結(jié)構(gòu)圖 規(guī)定：當(dāng)上橋臂開關(guān)管“開”狀態(tài)時(shí) (此時(shí)下橋臂開關(guān)管必然是“關(guān)”狀態(tài) )，開關(guān)狀態(tài)為 1；當(dāng)下橋臂開關(guān)管“開”狀態(tài)時(shí) (此時(shí)上橋臂開關(guān)管必然是“關(guān)”狀態(tài) )，開關(guān)狀態(tài)為 0。 電壓空間矢量的概念 電壓空間矢量是按照電壓所加 在繞組的空間位置來定義的。 利用 MATLAB 中的 SIMULTNK 動(dòng)態(tài)仿真工具實(shí)現(xiàn) SVPWM 控制算法的動(dòng)態(tài)仿真；同時(shí)在此基礎(chǔ)上建立 SVPWM 逆變器有源電力濾波器系統(tǒng)仿真模型，詳細(xì)分析了此種情況下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能仿真。所以目前的趨勢是采用電力電子裝置進(jìn)行諧波補(bǔ)償，這就是電力有源濾波器 ( APF)。 八十年代中期，國外學(xué)者 H. W. 等在交流調(diào)速中提出磁鏈軌跡控制的思想，進(jìn)而發(fā)展產(chǎn)生了電壓空間矢量脈寬調(diào)制 (SVPWM)的概念。 作為改善供電質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，有源電力濾波器在日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家得到了高度的重視和日益廣泛的應(yīng)用，目前世界上 APF 的主要生產(chǎn)廠家有日本三菱電機(jī)公司、美國西屋電氣公司和德國西門子公司 等。 采用 空間矢量 PWM(SVPWM)算法可使逆變器輸出線電壓幅值最大達(dá)到 Ud,比常規(guī) SPWM 法提高了約 %。通過采用諧波失真的方法來增加三相 PWM 逆變器的輸出電壓，可以使 PWM 逆變器最大相電壓基波幅值增加約 15%，但該方法的效果并不理想，因此它的實(shí)際應(yīng)用受到很大的限制。可以說 PWM 控制技術(shù)正是賴于在逆變電路的應(yīng)用才發(fā)展得比較成熟，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位。 (PWM)技術(shù)的應(yīng)用 近 10 年來由于 PWM 控制技術(shù)可以極其有效地進(jìn)行諧波抑制，而且它 的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，在頻率、效率諸方面有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，因而其在電力電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并對電力電子技術(shù)產(chǎn)生了十分深遠(yuǎn)的的影響。 (3)最優(yōu) PWM 法：這種方法是依據(jù)應(yīng)用的最優(yōu)準(zhǔn)則 (諧波電流失真度最小、脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩 最小或磁通軌跡最圓等 )構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)，利用優(yōu)化算法離線計(jì)算各個(gè)開關(guān)的通斷時(shí)刻。 圖 脈寬調(diào)制方法的分類 目前，在 PWM 控制方法中使用最多和研究最多的是正弦波 PWM，即SPWM 方法。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(jì)（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 脈寬調(diào)制 (PWM)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................... 1 脈寬調(diào)制 (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 基于頻域的 檢測方法 ................................................... 14 瞬時(shí)空間矢量法 ....................................................... 14 有功分離法 ........................................................... 14 自適應(yīng)檢測法 ......................................................... 14 同步測定法 ........................................................... 15 APF 的補(bǔ)償電流控制方法 ................................................... 15 三角載波控制 ......................................................... 15 滯環(huán)比較控制 ......................................................... 15 變結(jié)構(gòu)控制 ........................................................... 15 無差拍控制與差拍控制 ................................................. 16 單周控制（又稱積分復(fù)位控制） ......................................... 16 空間矢量脈寬調(diào)制 ..................................................... 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(jì)（論文）說明書 IV 相鄰兩個(gè)基本矢量作用時(shí)間的計(jì)算 .......................................... 19 常規(guī) SVPWM 模式下，計(jì)算兩個(gè)基本矢量作用時(shí)間 ........................... 19 過 調(diào)制暫態(tài)的處理 ..................................................... 21 矢量作用時(shí)間的切換點(diǎn)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(dòng)態(tài)仿真工具 SIMULINK 簡介 ........................................ 26 SVPWM 的 SIMULINK 的實(shí)現(xiàn) .................................................. 27 仿真結(jié)果與分析 .......................................................... 31 逆變器供電下三相有源電力濾波器系統(tǒng)仿真模型 ...................... 31 仿真結(jié)果 ............................................................. 32 仿真結(jié)果分析 ......................................................... 34 第六章 結(jié)論與展望 ........................................................ 36 結(jié)論 .................................................................... 36 展望 .................................................................... 36 致謝 ........................................................................ 37 參考文獻(xiàn) .................................................................... 38 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 1 第一章 緒論 脈寬調(diào)制 (PWM)技術(shù)發(fā)展概況 (PWM)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 1964 年，德國的 A. schonung 等率先提出了脈寬調(diào)制變頻的思想，他們把 通訊系統(tǒng)中的調(diào)制技術(shù)推廣應(yīng)用于交流變頻