【正文】 的切換，從而形成PWM 波。 80 年代中期，德國學者 H. W. Van Der Broek 等在交流電機調速中提出了磁鏈軌跡控制的思想，在此基礎上進一步發(fā)展產(chǎn)生了電壓空間矢量脈寬調制(SpaceVector PulseWidth Modulation，簡寫為 SVPWM)的概念。而且，傳統(tǒng)的高頻三角波與調制波比較生成 PWM 波的方式適合模擬電路，不適應于現(xiàn)代化電力電子技術數(shù)字化的發(fā)展趨勢。并且 SPWM 逆變器是基于調節(jié)脈沖寬度和間隔來實現(xiàn)接近于正弦波的輸 出電流，這種調節(jié)會產(chǎn)生某些高次諧波分量，引起電機發(fā)熱，轉矩脈動過大甚至會造起系統(tǒng)振蕩。常規(guī) SPWM 法已被廣泛地應用于逆變器中，然而常規(guī) SPWM 不能充分利用饋電給逆變器的直流電壓，逆變器最大相電壓基波幅值與逆變器直流電壓比值為 1/2，即逆變器輸出相電壓峰值最大為 Ud (Ud 為逆變器的直流電壓 )，直流利用率低。隨著電氣傳動系統(tǒng)對其控制性能的要求不斷提高，人們對 PWM 控制技術進行了深入研究：從最初追求電壓波形正弦，到電流波形正弦，再到磁通正弦， PWM 控制技術得到了不斷的創(chuàng)新和完善。 PWM 整流電路已經(jīng) 獲得了一些應用，并有良好的應用前景。 PWM 控制技術用于整流電路即構成 PWM 整流電路。除功率很大的逆變裝置外，不用 PWM 控制的逆變電路已十分少見。 PWM 控制技術在逆變電路中的應用最具代表性。 交流一交流變流電路中的斬控式交流調壓電路和矩陣式變頻電路是PWM 控制技術在這類電路中應用的代表。 PWM 控制技術在交 直、直一直、交一交、直一交所有四大類交流電路中都已得到了廣泛地應用。它是以三相對稱正弦波電壓供電時交流電動機的理想磁鏈圓為基準，用逆變器不同開關模式所產(chǎn)生的實際磁鏈矢量來追蹤基準磁鏈圓，由追蹤的結果決定逆變器的開關模式，形成 PWM 波。它可以在不增加每臺變流器的開關頻率的條件下，提高整個系統(tǒng)的等效開關頻率。 相移 PWM 法：以控制輸出電壓為目的。 三角載波調制法 ▽調制法 SVPWM 正弦調制波 梯形調制波 正弦矩形調制波 矩形調制波 跟蹤型 PWM 法 磁鏈追蹤型 PWM 法 預定相位法 相移 PWM 法 其他優(yōu)化調制波 諧波消除法 改進 SPWM 法 最優(yōu) PWM 法 正弦脈寬調制方法 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 3 預定相位法的共同特點是控制性能好，抗干擾性好，可以最優(yōu)化，但無法進行瞬時值控制。采樣式 SPWM 法使脈沖寬度正比于該等份的正弦波面積。由于微機系統(tǒng)體積的縮小，性能價格比的提高，出現(xiàn)了各種形式的相位預定法，其中較有優(yōu)勢的是以下幾種： 圖 常用 SPWM 控制方法的分類 (1)諧波消除法：其思想是控制 PWM 輸出波形中的 各個轉換時刻，保證四分之一波形的對稱，根據(jù)輸出波形的傅立葉級數(shù)展開式，將要消除的諧波幅值以及要控制的基波幅值組成非線性超越方程組，利用數(shù)值方法離線計算出各開關的通斷時刻，達到完全消除預定諧波和控制基波幅值的目的。它的特點是控制靈活，有快速的動態(tài)響應，可以進行瞬時值控制。為了改善輸出波形、減低諧波含量以及優(yōu)化某項性能指標，人們又將 SPWM 技術進行了優(yōu)化和完善，提出了各類新型 SPWM 方法，圖 列出了這些新型方法。圖 列出了脈寬調制方法的分類。 PWM 控制技術僅用一組就具有調壓功能和諧波控制能力，由于它具有輸出接近正弦波和輸入功率因數(shù)高的特點，所以無論對于交流調速還是不停電電源 UPS 等都極為難得，它有利于簡化結構，改善性能和提高效率。 PWM 控制方式就是對逆變電路開關器件的通斷進行控制，使輸出得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或所需要的波形。用這種技術構成的 PWM 變頻器基本上解決了常規(guī)六拍階梯波變頻器中存在的問題，為近代交流調速系統(tǒng)開辟了新的發(fā)展領域。t reach and it is the development trend of harmonic suppression in power . The structure, principle and control strategy are summarized in the paper, and the use of space vector PWM in APF is studied in detail. At the same time,the basic modulation method of SVPWM is analyzed improvements are carried in the existed control method of SVPWM on the basis of fore person39。在此基礎上，建立了 SVPWM 逆變器在有源電力濾波器中的仿真模型。 文章還詳細分析了 SVPWM 法的基本調制方式，在前人研究的基礎上對現(xiàn)有的 SVPWM 控制算法進行了一些改進，重點分析了過調制和扇區(qū)過渡兩種特殊情況下的控制算法。有源電力濾波器(Active Power Filter—— APF),具有無源濾波器所無法比擬的優(yōu)點 ,是今后配電系統(tǒng)諧波抑制裝置的發(fā)展方向。它不僅影響著電力用戶的用電質量 ,也威脅著電力系統(tǒng)的安全 、經(jīng)濟運行。然后詳細分析了電壓空間矢量脈寬調制技術的調制波。電壓空間矢量脈寬調制 (SpaceVector Pulse Width Modulation，簡稱 SVPWM)控制技術是一種優(yōu)化了的 PWM 控制技術，和傳統(tǒng)的 SPWM 法相比，不但具有直流利用率高，輸出諧波少，控制方法簡單等優(yōu)點，而且易于實現(xiàn)數(shù)字化。 畢業(yè)設計（論文）說明書 I 摘要 隨著全控型快速半導體自開關器件和智能型高速微控制芯片的發(fā)展，數(shù)字化 PWM 成為 PWM 控制技術發(fā)展的趨勢。但是傳統(tǒng)的 SPWM 法比較適合模擬電路實現(xiàn)，不適應于現(xiàn)代電力電子技術數(shù)字化的發(fā)展趨勢。 本文首先對脈寬調制技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行了綜述，在此基礎上分析了電 壓空間矢量脈寬調制技術的發(fā)展現(xiàn)狀；接著對空間電壓矢量脈寬調制技術((SVPWM )的基本原理進行了詳細的分析和推導， SVPWM 是基于磁鏈追蹤的思想，它以三相對稱正弦波電壓供電下三相對稱電動機定子理想磁鏈圓為基準，由三相逆變器不同開關模式下所形成的實際磁鏈矢量來追蹤基準磁鏈圓的，在追蹤的過程中，逆變器的開關模式作適當?shù)那袚Q，從而形成 PWM 波 。 隨著電力電子裝置等非線性電力負荷的廣泛應用 ,電網(wǎng)諧波問題日益嚴重。因此 ,諧波抑制已成為當今電能質量領域中的重要研究課題之一。 本文在綜述并聯(lián)型有源電力濾波器的結構、原理和控制方法的基礎上 ,著重研究了電壓空間矢量 PWM 控制技術在有源電力濾波器中的應用。利用 軟件中的動態(tài)仿真工具 SIMULINK 對改進之后的控制算法進行了動態(tài)仿真，通過仿真分析驗證了改進后控制算法的正確性。 關鍵字 ：諧波補償； SVPWM；有源電力濾波器； MATLAB 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 II Abstract Together with the continual development of allcontrolled fast semiconductor selfturnoff devices and intelligent highspeed microcontroller, the digitized PWM is being the trend of PWM control technique development. But the analogue electric circuit can’t realize the traditional SPWM method easily. The traditional SPWM can not adapt to the development trend of the digitization of the modem power and electric. Spacevector pulse width modulation(SVPWM) a kind of superior zed PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC supply voltage(pared with the traditional SPWM,reduced by %),having little harmonic output and the easy control method, furthermore easy to realize the digitization. The article presents the developing condition of PWM and SVPWM the theory of SVPWM is discussed in SVPWM is based on the thought of magic chain makes the ideal magic chain circle of threephased sysmmetry electric motor supplied by threephased sysmmetry sine wave voltage for basis uses the practical magic chain vector formed by the different switch modes of threephased tracking the inverter to track the basic magic chain the course of inverter changes the switch modes properly to form the PWM the modulation wave of SVPWM is analyzed in detail. With more and more application of the nonlinear load, for example power electronic equipment, the power quality problem caused by the harmonic in power bees increasingly important. It not only affects the power quality of consumers but also intimidates safe and economy operation of power system. The active power filter(APF) has some advantages that the passive filter can39。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 畢業(yè)設計（論文）說明書 III 目錄 第一章 緒論 ................................................................. 1 脈寬調制 (PWM)技術發(fā)展概況 ................................................ 1 脈寬調制 (PWM)技術的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................... 1 脈寬調制 (PWM)技術的應用 ............................................... 3 電壓空間矢量脈寬調制 (SVPWM)技術發(fā)展概況 .................................. 4 有源電力濾波器的國內外研究現(xiàn)狀 ........................................... 5 課題研究的意義及主要工作 ................................................. 5 第二章 空間矢量脈寬調制技術的理論基礎 ....................................... 7 電壓空間矢量的概念 ....