【正文】 我收獲了知識，收獲了成熟，收獲了一群可以無話不談的朋友，更讓我懂得了如何做人。林立老師所教授的知識和經(jīng)驗(yàn)不僅幫助了我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，我相信這些，在我以后的人生道路上也是一種珍貴的打開方式。仿真雖難，可有個好老師問題就變得迎刃而解了。林老師教會我怎樣使用知網(wǎng)進(jìn)行資料的搜尋。我的課題是變頻器SVPWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真，本課題的設(shè)計(jì)是在林立老師細(xì)心指導(dǎo)和幫助下完成的。 Systems,2010,(14):15461557.致謝行文至此，我的畢業(yè)論文已接近尾聲；白駒過隙，我的大學(xué)生活即將結(jié)束。參考文獻(xiàn)[1][M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,:6869.[2]陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社. :1516.[3]鄢圣茂,宋立忠,尹洋. 仿真技術(shù)在自控原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,2012,(01):3739[4] 江風(fēng)云. 電壓空間矢量脈寬調(diào)制的算法仿真實(shí)現(xiàn)[J]. 宜春學(xué)院學(xué)報(bào). : 2829.[5] 郎寶華等. 空間矢量脈寬調(diào)制的仿真研究及應(yīng)用[J].電子制作. : 1314.[6]張少偉等. SVPWM的研究及其仿真實(shí)現(xiàn)[J]. 電子制作. 章編號: 1671 1041(2008)06007903[7] 田亞菲. 電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法仿真實(shí)現(xiàn)及分析[J]. 電力系統(tǒng)及其自動化話學(xué)報(bào). 2006第四期[8]祝琴等. 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A Simple Approach of Spacevector Pulse Width Modulation Realization Based on Field Programmable Gate Array[J].Electric Power Components amp。本文主要是對變頻器SVPWM控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在矢量合成時插入了零矢量，在定子側(cè)能產(chǎn)生更接近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場，能夠有效的提高直流側(cè)電壓的利用率。(3)第3章是對變頻器SVPWM控制系統(tǒng)進(jìn)行的設(shè)計(jì)，包括了總體設(shè)計(jì)，主電路設(shè)計(jì)，控制電路和驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)。(2)第2章對變頻器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，本課題使用的是交直交變頻，然后對SVPWM的基本原理進(jìn)行分析。利用變頻器SVPWM控制策略產(chǎn)生PWM波形，控制開關(guān)管子通斷，來對異步電動機(jī)進(jìn)行控制，本文所進(jìn)行的工作有以下內(nèi)容：(1)第1章分析了本課題的背景和意義，對變頻器SVPWM控制系統(tǒng)的有點(diǎn)進(jìn)行分析。綜合仿真波形，可看出SVPWM仿真模型結(jié)果驗(yàn)證了原理。可以得知，使用SVPWM調(diào)制方法，能夠在電機(jī)三相繞組上面形成正弦電流，這與我們控制理論中的分析一致。 基本矢量作用時間當(dāng)確定基本合成電壓矢量的作用時間，對其開關(guān)順序進(jìn)行優(yōu)化，在本控制算法中使用5段調(diào)制，此調(diào)制方法會比七段轉(zhuǎn)矩脈動稍大，但波形仍然對稱。通過仿真可以得到期望電壓矢量所在扇區(qū)波形。 變頻器SVPWM控制系統(tǒng)系統(tǒng)的仿真模型圖： PWSM矢量控制閉環(huán)控制系統(tǒng)模型 系統(tǒng)仿真結(jié)果分析參數(shù)設(shè)定如下：本仿真模塊搭建使用直流逆變?yōu)榻涣麟?，直流電壓源電壓?00V，轉(zhuǎn)速給定為1400r/min；采樣周期T=， 逆變器輸出的PWM波形 和波形。 所在扇區(qū)的判斷再對扇區(qū)的基本電壓矢量作用時間進(jìn)行判斷，若，可以得出：, ,： 基本矢量作用時間 開關(guān)作用時間開關(guān)作用時間的計(jì)算：令則每個區(qū)與矢量作用時間, ,之間的關(guān)系見表26。 扇區(qū)位置 （）式（）中，、為電機(jī)繞組在靜止兩相坐標(biāo)系下的電壓。整個系統(tǒng)復(fù)雜繁瑣，由于MATLAB具有很好的封裝模塊模型，把系統(tǒng)進(jìn)行封裝后，各個部分實(shí)現(xiàn)各自的功能，系統(tǒng)模塊功能便明了起來。在MATLAB的SIMULINK環(huán)境下，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)SVPWM控制算法。 軟件設(shè)計(jì)將DSP初始化后，： (a)系統(tǒng)初始化程序 (b)主程序464 變頻器SVPWM控制系統(tǒng)建模仿真及結(jié)果分析“MATLAB是美國MathWorks公司研發(fā)出的用于商業(yè)的數(shù)學(xué)軟件，它廣泛應(yīng)用在算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。 直流母線電壓采集 輸出電流采集 光電隔離DSP2812的控制流程：系統(tǒng)初始化，電流采樣處理格式，等待中斷，速度采樣處理格式，電流模塊運(yùn)算，位置、速度調(diào)節(jié)器，外部中斷處理模塊，電流調(diào)節(jié)器，磁極位置檢測，SVPWM模塊運(yùn)算。對反饋的信號進(jìn)行處理，如出現(xiàn)故障信號，將執(zhí)行中斷。將電流信號與反饋電流信號進(jìn)行比較，得出校正偏差，作3/2變換。速度比較，提供參考轉(zhuǎn)矩作為校正補(bǔ)償。TMS320F2812芯片在電機(jī)矢量控制中所起的作用：根據(jù)光學(xué)編碼器輸入的兩相增量數(shù)字脈沖信號，判別電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的正負(fù)。不僅具有這些優(yōu)良的控制功能，而且其價(jià)格也不貴，性價(jià)比很高，它的使用也使得控制系統(tǒng)的體積大大減小了。它集C2xx內(nèi)核增強(qiáng)型TMS320設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和對控制電機(jī)的低功耗、高性能于一體。DSP28112芯片所具有的基本特點(diǎn)：內(nèi)部采用將程序和數(shù)據(jù)分開存儲的哈佛結(jié)構(gòu)，這樣便使得讀取和寫入速度翻一倍；還采用4級流水線操作包括取指令、指令譯碼、讀操作數(shù)、執(zhí)行；具有專門的硬件乘法器，可以在單個周期內(nèi)取兩個操作數(shù)到乘法器中進(jìn)行乘法運(yùn)算，這樣使得算法具有高速性；提供特殊的DSP指令，可以用來實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法[5]。它不僅具有多數(shù)DSP芯片廣泛使用的32位內(nèi)核結(jié)構(gòu)、片內(nèi)/外存儲器映射、時鐘和中斷管理機(jī)制，而且還具有事件管理器（EV）、串行通信接口（SCI）、多通道緩沖串行口（MCBSP）、eCAN總線模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（ADC）等多種片內(nèi)外設(shè)。由于變頻器的發(fā)展，現(xiàn)在芯片已被集成在變頻器的主電路板上，不需單獨(dú)進(jìn)行軟件編程控制，直接調(diào)設(shè)變頻器參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)目的波形的生成，本系統(tǒng)中的變頻器所使用用的芯片是美國德州儀器公司的TMS320F2812DSP，以下對DSP2812進(jìn)行介紹：數(shù)字信號處理器DSP是為獨(dú)立快速實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理運(yùn)算而專門設(shè)計(jì)的一種處理器件?，F(xiàn)在的通用變頻器DSP芯片一次性能處理32位數(shù)據(jù)，并且具有RISC架構(gòu)。在變頻器中就是根據(jù)算法，控制其內(nèi)部電路功能模塊，使其產(chǎn)生相對應(yīng)的輸出，例如產(chǎn)生PWM逆變電路的驅(qū)動信號。所選用的晶體管的開關(guān)頻率要足夠大為5Hz至20Hz。若是頻率不穩(wěn)定，將導(dǎo)致電機(jī)的低速性能不理想，燒壞晶體管，甚至有可能使電機(jī)產(chǎn)生劇烈顫抖。所以就要求功率放大器件對這些幅值較高的電壓電流信號不失真放大。它用來直接驅(qū)動負(fù)載，帶載能力必須達(dá)到控制的要求，其輸出功率必須足夠大。然后經(jīng)過功率放大后，來控制電力電子器件的開端和通斷，這是一個弱電控制強(qiáng)電的應(yīng)用。當(dāng)沒加濾波電容時，三相整流輸出平均直流電壓為 （）加上濾波電容后VDC的最大電壓可達(dá)到交流線電壓的峰值 （）濾波電容從理論上來說是越大越好，基于經(jīng)濟(jì)考慮，就選用兩個2200μF/450V的電容相串聯(lián)，便能達(dá)到同樣效果。因?yàn)橥娨欢螘r間之后，電容已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，這個時候已經(jīng)穩(wěn)定下來，不會出現(xiàn)大的充電電流，所以此時再將限流電阻接入，就沒有必要，開關(guān)S的設(shè)計(jì)，是基于這一點(diǎn)。限流電阻：起限制電流作用，為了避免在通電的一瞬間，兩個串聯(lián)電容充電時產(chǎn)生大的充電電流。下面對各個分電路和各個元器件參數(shù)選擇性進(jìn)行介紹：整流模塊環(huán)節(jié)：采用三相不控整流模塊將交流電變成直流電，以下的計(jì)算是三相整流橋堆的一些參數(shù)。VTb和Rb是泵升限制電路，也是泵升電壓的釋放回路。開關(guān)K2的作用是將R0短路。設(shè)置的大電容是為了濾波，而且串聯(lián)兩個，是為了串聯(lián)分壓，因?yàn)殡姍C(jī)啟動的時候會有泵升電壓，如果只有一個電容，那很有可能會被擊穿。 主電路設(shè)計(jì)，作為防護(hù)的第一關(guān)。如今應(yīng)用的變頻器，大部分是采用二極管整流、全控型器件IGBT進(jìn)行逆變的所組成的。我們給比較器加入相應(yīng)的時間，便完成了變頻器SVPWM的原理。段數(shù)以倒三角計(jì)數(shù)，對應(yīng)