【正文】 44），得到新的中點電荷變化量?Q： (46)i0與i3對應的矢量是一對正負冗余小矢量，根據(jù)上一小節(jié)的分析就有了i0=i3，將其代入公式（46）整理得到： (47)由公式（43）和（47）聯(lián)立方程組求得： (48)以上公式中出現(xiàn)的f是指調節(jié)冗余小矢量的作用時間調節(jié)因子，為了不讓作用時間被調節(jié)成負數(shù)，因此，f必須在[1,1]區(qū)間內(nèi)。如果f超出了這個區(qū)間，中點電位波動只能得到某種程度的改善，但是不能被控制。加入調節(jié)因子f后的七段式空間電壓矢量PWM控制的電壓矢量作用時間為：,這樣中點電位波動就能有了很好的控制[1112]。 調節(jié)因子失效與修正調節(jié)因子f之所以會失效，是因為遇到了一些正負冗余小矢量的作用時間極其短的情況。如果再去調節(jié)這樣的一對冗余小矢量的作用時間的話，調節(jié)因子就會失效。如圖32的空間電壓矢量分布圖，在六大區(qū)域的小三角形X3(X=A,B,C,D,E,F)區(qū)域包含了兩對正負冗余小矢量，在這些區(qū)域內(nèi)正176。負冗余小矢量的作用時間比其它區(qū)域短，也是調節(jié)因子失效的主要區(qū)域。這就需要將這些區(qū)域再分成兩部分，當參考矢量Vref處于這兩部分區(qū)域時，再分別針對對應一對正負冗余小矢量進行調節(jié)。再次以A3區(qū)域為例，當判斷出Vref處于A3區(qū)域內(nèi)時，再根據(jù)θ值來對A3區(qū)域區(qū)分。假設當0θ≤30176。，轉換成0Vβ/Vα≤/3時，Vref處于A31區(qū)域，此時針對100和211正負冗余小矢量作用時間進行調節(jié)，輸出電壓矢量開關狀態(tài)次序為211→210→110→100→110→210→211；當30176。θ≤60176。，轉換成/3Vβ/Vα≤時，Vref處于A32區(qū)域，此時針對221和110正負冗余小矢量作用時間進行調節(jié)，輸出電壓矢量開關狀態(tài)狀態(tài)次序為110→210→211→221→211→210→110。其它B3,C3,D3,E3,F3區(qū)域也是用同樣的方法來再次對區(qū)域進行劃分，再調節(jié)對應的正負冗余小矢量的作用時間。這樣就能保證每一對小矢量的作用時間足夠長，調節(jié)因子f就不會失效了。 本章小結這一章節(jié)分析了造成中點電位不平衡的原因是在電壓矢量的開關狀態(tài)下的中點電流不為零，并且介紹了控制中點電位平衡的方法以及提出對該方法失效時的修正策略。經(jīng)過改善的SVPWM控制方法，可以對中點電位起到很好的控制了。攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 實驗仿真5 實驗仿真 引言本文的實驗仿真平臺是MATLAB/Simulink，它向用戶提供一個動態(tài)系統(tǒng)的建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。Simulink是一個非常簡單直觀的、結構流程清晰和仿真精細的實驗仿真平臺。 模型的建立及其分析首先確定中點鉗位型三電平逆變器的各項參數(shù)：（1）直流側電源電壓 V DC =200V； （2）基波頻率為 50Hz，控制周期為1 * 10 4s；直流側電容 C1=C2=2200uF； （3）三相負載電阻均為 R=5 W ，電感 L=5 * 10 3H。用 Simulink 創(chuàng)建的中點鉗位型三電平逆變器主電路以及 SVPWM 控制電路的仿真模型如下圖 51 所以示。圖 51 NPC 三電平逆變器 SVPWM 控制模型由上圖可以看出，整個NPC三電平逆變器系統(tǒng)主要包含了：逆變電路和三相對稱Y型連接負載組成的主電路、獨立的直流電源、SVPWM控制電路以及部分檢測系統(tǒng)。檢測系統(tǒng)主要是為控制電路提供必要的電氣參數(shù)，控制電路是本文的要點，主要涉及了上文提到的參考矢量的區(qū)域判定和小三角形區(qū)域判定、基本矢量的作用時間計算、基本矢量對應開關狀態(tài)的輸出次序等等的內(nèi)容，如下圖52。圖 52 SVPWM 控制電路SVPWM 控制電路的輸入部分和算法部分如下圖， 圖 53 (a)輸入部分 圖 53 (b)算法部分輸入部分中的ua，ub，uc為控制電路的三相基波電壓，vd為直流側電容電壓差，ia，ib，ic為三電平逆變器輸出的三相電流，vd，ia，ib，ic均由檢測系統(tǒng)從主電路中檢測得到。算法部分是Simulink中的一個S函數(shù)，是對SVPWM算法的編程實現(xiàn)，在計算了矢量作用時間之后輸出三相電壓矢量的開關狀態(tài)在一個控制周期內(nèi)初次跳變的時間ta，tb，tc，為下面的PWM輸出做準備。SVPWM 控制電路的 PWM 部分和輸出部分如下圖， 圖 54（a） PWM 部分 圖 54（b） 輸出部分PWM 部分中 S、N 分別表示六大區(qū)域的和對應小三角形區(qū)域，上文提到的 ta，tb，tc 分別與三角載波比較產(chǎn)生 PWM 信號。輸出部分是根據(jù)參考矢量所在的小三角形區(qū)域和 PWM 信號產(chǎn)生對逆變器每個橋臂的開關管的控制信號，也是利用 S 函數(shù)實現(xiàn)的算法。 仿真結果以下是沒有加入中點平衡控制方法的中點電位波形圖以及系統(tǒng)輸出波形圖。圖 55 （a）中點電位波形圖圖 55 （b）系統(tǒng)輸出波形圖從圖中可以看出， 沒有加入中點電位控制的系統(tǒng)輸出波形產(chǎn)生畸變， 且隨著時間的推移，畸變越來越嚴重。而中點電位的波形圖顯示中點電位會由原來的平衡變得不平衡，且越來越發(fā)散。以下是加入中點平衡控制方法的中點電位波形圖以及系統(tǒng)輸出波形圖。圖 56 （a）中點電位波形圖圖 56 （b）系統(tǒng)輸出波形圖從圖中可以看出，加入了中點電位控制的系統(tǒng)輸出波形沒有產(chǎn)生畸變，且隨著時間的推移，波形不會有太多的變化，穩(wěn)定且成正弦波。而中點電位的波形圖顯示中點電位會由原來的不平衡變得平衡，中間的波動正是SVPWM算法加入了中點電位控制的效果。 本章小結在MATLAB/Simulink平臺下對NPC三電平逆變器SVPWM的中點電位控制算法仿真。對比了有沒有加入中點電位控制算法的仿真結果進行比較，發(fā)現(xiàn)加入中點電位控制算法的NPC逆變器的優(yōu)勢更大，輸出波形優(yōu)良更值得推廣應用，同時也驗證了該算法的可行性及其有效性。NPC三電平逆變器的系統(tǒng)框圖如下：圖 57 NPC 三電平逆變器攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 參考文獻參考文獻[1] 姜衛(wèi)東，楊柏旺，黃靜，[J].中國電機工程學報，2013，.[2] [D].上海：上海大學博士論文，2006.[3] 王兆安，[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.[4] 李永東，肖曦，[M].北京：科學出版社，2005.[5] [D].河南：河南科技大學碩士學位論文，2013.[6] [D].安徽：合肥工業(yè)大學碩士學位論文，2008.[7] 徐德鴻，陳治明，[M].北京：機械工業(yè)出版社，.[8] [D].安徽大學碩士論文，2014.[9] [M].北京：機械工業(yè)出版社，[10]宋強，劉文華，[J].中國電機工程學報，2004，24(5).5762.[11]張崇巍，苑春明，[J].電氣傳動，.[12][D].北京：北京交通大學碩士學位論文，2009.