【正文】 切換點(diǎn)、的賦值表扇區(qū)S315462要完成上述工作，在Simulink只需搭建兩個(gè)模塊，其功能是把輸入的、按（）式生成、以前面X、Y、Z生成模塊類似，生成原理也是通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，在這里就不重復(fù)介紹。實(shí)際上，只要充分利用和，就可以使計(jì)算大為簡(jiǎn)化。 參考電壓矢量所在扇區(qū)S的判斷空間矢量調(diào)制的第一步是判斷由和所決定的空間電壓矢量所處的扇區(qū)。 子模塊jibo模塊展開圖子模塊中自F定義函數(shù)模塊的設(shè)置，是從傅里葉模塊輸出基波的幅值、相角，再通過(guò)計(jì)算使這兩個(gè)值變?yōu)檎也ǎ簿褪前凑也ǖ乃矔r(shí)值公式設(shè)置即可，即為。載波比為12，仿真時(shí)間為時(shí)，有以下輸出波形，第一欄為輸入的調(diào)制波和載波信號(hào)，第二欄為A相電路上橋臂開關(guān)信號(hào)，第三欄為A相電路下橋臂開關(guān)信號(hào)，與上橋臂反相。MATLAB有許多工具箱(Toolbox)，這些工具箱大致分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。、電壓波形。）的兩種實(shí)際磁鏈增矢量來(lái)合成，并根據(jù)關(guān)系來(lái)確定每個(gè)電壓矢量的作用時(shí)間。這說(shuō)明異步電機(jī)在六拍階梯波逆變器供電時(shí)所產(chǎn)生是正六邊形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而不是圓形磁場(chǎng)。為使電機(jī)對(duì)稱工作，必須而三相同時(shí)供電，即在任一時(shí)刻一定有處于不同橋臂下的3個(gè)器件同時(shí)導(dǎo)通，而相應(yīng)橋臂的另3個(gè)功率器件則處于關(guān)斷狀態(tài)。 SVPWM原理說(shuō)明異步電機(jī)需要輸入三相正弦電流的最終目的是在空間產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。 三相橋式PWM逆變電路 三相SPWM波形、載波比、輸出線電壓是半周期中有個(gè)單極性脈波的SPWM脈波電壓，除基波外最低次諧波頻率為次諧波，輸出電壓時(shí)的雙極性SPWM波，幅值為。 分段同步調(diào)制把范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)保持恒定，不同頻段不同。為保證主電路開關(guān)器件的安全工作，必須是調(diào)制成的脈沖波有最小脈寬與最小間歇的限制，以保證最好脈沖寬度大于開關(guān)器件的導(dǎo)通時(shí)間，而最小脈沖間歇大于器件的關(guān)斷時(shí)間。在的一個(gè)周期內(nèi)，輸出的PWM波只有兩種電平，而不像單極性控制時(shí)還有零電平。逆變器同一橋臂的上部功率開關(guān)管和下部功率開關(guān)管在調(diào)制波（輸出電壓基波）的半個(gè)周期內(nèi)僅有一個(gè)功率開關(guān)管多次開通和關(guān)斷。PWM波形可分為等幅PWM波和不等幅PWM波兩種。該輸入加載可以看成慣性環(huán)節(jié)的電路上，設(shè)其電流為電路的輸出。這種數(shù)字脈寬調(diào)制方法是對(duì)模擬自然采樣的三角波——正弦波（SPWM）方法的近似：雖然還存在一些SPWM優(yōu)化算法，諸如諧波型SPWM技術(shù)以及準(zhǔn)最優(yōu)SPWM技術(shù)等，但算法復(fù)雜，計(jì)算時(shí)間增加，應(yīng)用較少。 脈寬調(diào)制技術(shù)的發(fā)展隨著全控型功率電子器件的發(fā)展，脈沖調(diào)寬（PWM）技術(shù)與開關(guān)功率電路成為主流技術(shù)，在功率應(yīng)用中基本取代了線性功率放大電路，以減小功率器件導(dǎo)通損耗，提高驅(qū)動(dòng)效率。永磁同步電動(dòng)機(jī)（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)，又被稱為正弦波無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，實(shí)際上為帶有位置傳感器的、由逆變器驅(qū)動(dòng)的永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。關(guān)于脈寬調(diào)制技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用畢業(yè)論文第1章 緒論 脈寬調(diào)制技術(shù)的研究背景——電氣傳動(dòng)的發(fā)展隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)的發(fā)展以及材料技術(shù)尤其是永磁材料技術(shù)的進(jìn)步，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，包括交、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及伺服系統(tǒng)，正在向系統(tǒng)高性能、控制數(shù)字化、一體化機(jī)電的方向發(fā)展。其反電勢(shì)波形為正弦波，相應(yīng)的繞組電流也為正弦波。在PWM技術(shù)中，功率器件工作在開關(guān)飽和導(dǎo)通狀態(tài)，通過(guò)改變功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的開通與關(guān)斷的時(shí)間，來(lái)改變加在負(fù)載兩端的平均電壓的大小。而近年來(lái)出現(xiàn)的空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)，相應(yīng)的數(shù)字計(jì)算方法形成的脈寬調(diào)制信號(hào)與傳統(tǒng)的SPWM信號(hào)相比，具有更多優(yōu)點(diǎn)。從波形可以看出，在的上升段，脈沖形狀不同時(shí)的形狀也略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。由直流電源產(chǎn)生的PWM波通常是等幅PWM波；由交流電源產(chǎn)生的PWM波通常是不等幅波。仍然在調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)的交點(diǎn)時(shí)刻控制各開關(guān)器件的通斷。在脈寬調(diào)制時(shí)，若為偶數(shù)，調(diào)制信號(hào)的峰值與三角載波相交的地方恰好是一個(gè)脈沖的間歇。在高的頻段采用較低的，使載波頻率不致過(guò)高，在低的頻段采用較高的，使載波頻率不致過(guò)低。則有輸出相電壓的基波幅值： ()輸出線電壓的基波幅值： （）輸出線電壓的基波有效值： （）所以三相SPWM逆變電路直流電壓利用率。因此，可以吧逆變器和異步電機(jī)視為一體，按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)控制PWM電壓，這樣的控制方式就叫做“磁鏈跟蹤控制”。當(dāng)用、表示三相逆變器的開關(guān)狀態(tài)時(shí)，由于、各有0（表示相應(yīng)的下橋臂導(dǎo)通）或1（表示相應(yīng)的上橋臂導(dǎo)通）兩種狀態(tài)，因此整個(gè)三相逆變器共有開關(guān)狀態(tài)（）。 六階梯波逆變器的電壓空間矢量及磁鏈增矢量常規(guī)六拍逆變器供電的異步電機(jī)只產(chǎn)生正六邊形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，顯然這不利于電機(jī)的勻速旋轉(zhuǎn)。176。圖中為給點(diǎn)正弦電流參考信號(hào)，為逆變器實(shí)際輸出電流，為設(shè)定電流允許偏差。前者主要用來(lái)擴(kuò)充MATLAB的符號(hào)計(jì)算功能、圖視建模功能和文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能；后者專業(yè)性較強(qiáng)，如控制工具箱(Control Toolbox)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱(Neural Network Toolbox)、信號(hào)處理工具箱(Signal Processing Toolbox)等，使MATLAB在線性代數(shù)、矩陣分析、數(shù)值計(jì)算及優(yōu)化，數(shù)理統(tǒng)計(jì)和隨機(jī)信號(hào)分析、電路及系統(tǒng)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、信號(hào)和圖象處理、控制理論分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)、過(guò)程控制、建模和仿真、通信系統(tǒng)、財(cái)政金融等眾多專業(yè)領(lǐng)域的理論研究和工程設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)可以看到，當(dāng)調(diào)制波比三角載波大時(shí)上橋臂的開關(guān)信號(hào)為1，開關(guān)管導(dǎo)通，當(dāng)調(diào)制波比三角載波小時(shí)上橋臂的開關(guān)信號(hào)為0，開關(guān)管關(guān)閉，上下橋臂交替導(dǎo)通，形成逆變。 F自定義函數(shù)參數(shù)設(shè)置 仿真結(jié)果和分析，載波比為24，仿真類型選可變步長(zhǎng)，并設(shè)置最大步長(zhǎng)為，最小步長(zhǎng)為，算法為默認(rèn)算法ode45。通常的判斷方法是：根據(jù)和計(jì)算出電壓矢量的幅值，再結(jié)合和的正負(fù)進(jìn)行判斷，這種方法的缺點(diǎn)很明顯，含有非線性函數(shù)，計(jì)算復(fù)雜，特別在實(shí)際系統(tǒng)中更不容易實(shí)現(xiàn)。分析扇區(qū)，假設(shè)逆變器主電路的直流母線電壓為，采樣周期為，矢量、和零矢量的作用時(shí)間、和可通過(guò)下式計(jì)算： （）用坐標(biāo)系描述，則有： （）結(jié)合（）式和（）式有解： （）當(dāng)，位于其它扇區(qū)中時(shí)，同理可求得各矢量作用時(shí)間，通過(guò)分析這些結(jié)果可將進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算結(jié)果：定義： （）對(duì)于不同扇區(qū)，、。 、生成模塊仿真圖第二個(gè)模塊是按表格關(guān)系分配、到、當(dāng)中。 各扇區(qū)內(nèi)相鄰兩電壓矢量的切換順序根據(jù)上述分析以及連續(xù)開關(guān)調(diào)制模式下各扇區(qū)的PWM波形可得出以下結(jié)論：定義： （）則在不同的扇區(qū)內(nèi)A，B，C三相對(duì)應(yīng)的開關(guān)時(shí)間、。在傳統(tǒng)SVPWM算法中用到了空間角度及三角函數(shù)，數(shù)字實(shí)現(xiàn)時(shí)需要預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。獲得這兩個(gè)分量后，空間電壓矢量調(diào)制就可以比較容易的實(shí)現(xiàn)了。再把三列信號(hào)加入到F自定義函數(shù)模塊進(jìn)行計(jì)算合成輸出基波的波形Out1，Out2是輸出基波的有效值。 SPWM中A相的上下橋臂的輸入信號(hào) Operator來(lái)比較兩列輸入波形的大小，Relational Operator的工作原理是，符合圖中邏輯關(guān)系時(shí)，輸出1；反之，輸出0。MAllLAB具有三大特點(diǎn)：1）功能強(qiáng)大：包括數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果和編程可視化，數(shù)學(xué)和文字統(tǒng)一處理，離線和在線皆可處理；2）界面友好，語(yǔ)言自然：MATLAB以復(fù)數(shù)矩陣為計(jì)算單元，指令表達(dá)與標(biāo)準(zhǔn)教科書的數(shù)學(xué)表達(dá)式相近；3開放性強(qiáng)：MATLAB有很好的可擴(kuò)充性，可以把它當(dāng)作一種更高級(jí)的語(yǔ)言去使用，可容易地編寫各種通用或?qū)Ｓ脩?yīng)用程序；正是由于MATLAB的這些特點(diǎn)，使它獲得了對(duì)應(yīng)用學(xué)科(特別是邊緣科學(xué)和交叉科學(xué))的極強(qiáng)適應(yīng)力，并很快成為應(yīng)用學(xué)科計(jì)算機(jī)輔助分析設(shè)計(jì)、仿真、教學(xué)乃至科技文字處理不可缺少的基礎(chǔ)軟件，成為歐美高等院校、科研機(jī)構(gòu)教學(xué)與科研必備的基本工具。通過(guò)對(duì)電流的這種閉環(huán)控制，強(qiáng)制負(fù)載電流的頻率、幅值、相位按給定值變化，提高電壓源型PWM逆變器對(duì)電流的響應(yīng)速度。電角度區(qū)間，每區(qū)間內(nèi)的磁鏈增矢量（）應(yīng)選用與其夾角最?。∟=6時(shí)夾角為60176。依此類推，可知磁鏈?zhǔn)噶康捻敹诉\(yùn)動(dòng)軌跡也是一個(gè)正六邊形。為了簡(jiǎn)單起見，A、B、C相6個(gè)開關(guān)器件都用開關(guān)量表示，分別為、。SVPWM實(shí)質(zhì)是一種基于空間矢量在三相正弦波中注入了零序分量的調(diào)制波進(jìn)行規(guī)則采樣的一種變形SPWM，是具有更低的開關(guān)損耗的SPWM改進(jìn)型方法，是一種優(yōu)化的PWM方法，能明顯減少逆變器輸出電流的諧波成分及電機(jī)的諧波損耗，降低電機(jī)的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，且SVPWM其物理概念清晰，控制算法簡(jiǎn)單，數(shù)字化實(shí)現(xiàn)非常方便，故目前有替代傳統(tǒng)SPWM法的趨勢(shì)。類似地分析得知、與一樣都是單極性脈波電壓而且互差120176。為了克服上述缺點(diǎn)，可以采用分段同步調(diào)制的方法。值應(yīng)受到下列條件的制約： (3. 8)()式中的分母實(shí)際上就是SPWM逆變器的最高輸出頻率。采用雙極性控制方式時(shí)，在的半個(gè)周期內(nèi)，三角波載波不再是單極性的，而是有正有負(fù)，所得到的PWM波也是有正有負(fù)。 PWM的調(diào)制方式和相關(guān)術(shù)語(yǔ) 單極性（Unipolar）PWM調(diào)制與雙極性（Bipolar）PWM調(diào)制載波（三角波）在調(diào)制波半個(gè)周期內(nèi)只在一個(gè)方向變化，所得到的PWM波形也只在一個(gè)方向變化的控制方式稱為單極性PWM控制方式。要改變等效輸出正弦波的幅值是，只要按照同一比例系數(shù)改變上述各脈沖的寬度即可。圖中為電壓窄脈沖，、b、c、d所示，為電路的輸入?？v觀現(xiàn)有的文獻(xiàn)，數(shù)字脈寬調(diào)制方法多采用規(guī)則采樣技術(shù)，通過(guò)三角載波與所希望的調(diào)制函數(shù)的比較獲得數(shù)學(xué)方程式，PWM信號(hào)則是通過(guò)對(duì)規(guī)則采樣技術(shù)獲得的數(shù)學(xué)方程式的計(jì)算獲得的。如今，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)或永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集特種電動(dòng)機(jī)、變流機(jī)構(gòu)、檢測(cè)元件、控制軟件和硬件于一體，形成新一代的一體化電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，體現(xiàn)著當(dāng)