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基于SVPWM的混合磁轴承三相全桥开关功放的单周期数字控制模型
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作者 刘泽远 吴幸成 +3 位作者 蔡骏 陈小元 杨艳 刘程子 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4469-4478,I0029,共11页
针对现有单周期方法无法直接用于三相全桥开关功放驱动且具有三相悬浮绕组的混合磁轴承电流控制的问题,结合空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)技术,提出该类磁轴承三相全桥开关功放的新型电流型单周期控制... 针对现有单周期方法无法直接用于三相全桥开关功放驱动且具有三相悬浮绕组的混合磁轴承电流控制的问题,结合空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)技术,提出该类磁轴承三相全桥开关功放的新型电流型单周期控制方法。首先,介绍三相全桥开关功放驱动式六极混合磁轴承的径向悬浮与SVPWM原理;其次,基于七段式SVPWM方法,建立混合磁轴承三相全桥开关功放的电流型单周期数字控制模型;然后,给出以X、Y两轴方向电流变量为坐标,且可计及相电阻压降的扇区判别方法;最后,采用3个负载电感线圈模拟磁轴承三相绕组,设计电流闭环控制的仿真与实验方案。结果表明,各负载线圈电流脉动小,且跟踪精度较高,进而验证所提单周期模型和扇区判据的正确性。 展开更多
关键词 混合磁轴承 三相全桥开关功放 单周期数字控制模型 空间矢量脉宽调制
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改进SVPWM算法在机械臂中的应用 被引量:1
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作者 董政 陈巍 +1 位作者 郭铁铮 陈国军 《农业装备与车辆工程》 2025年第7期88-93,共6页
在机械臂上电启动过程中,因传统SVPWM控制方法有6个非零矢量作用,使得机械臂有一个较大的抖动过程,为了减小抖动,提出了利用12个非零矢量作用使抖动过程减小一半,并且保证了每次开关状态转换时只改变一个桥臂中的一个开关管,减少了能量... 在机械臂上电启动过程中,因传统SVPWM控制方法有6个非零矢量作用,使得机械臂有一个较大的抖动过程,为了减小抖动,提出了利用12个非零矢量作用使抖动过程减小一半,并且保证了每次开关状态转换时只改变一个桥臂中的一个开关管,减少了能量损耗。通过MATLAB/Simulink对所提改进SVPWM控制算法进行了原理性的仿真验证,结果证明了该算法的可行性,并对工程实践有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 空间矢量脉宽调制 非零矢量 开关次数 能量损耗 控制算法
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基于SVPWM补偿优化的三电平NPC并网逆变器容错控制 被引量:4
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作者 杨清 黄景涛 关海平 《电力工程技术》 北大核心 2024年第2期199-209,共11页
为保证并网系统中三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先,通... 为保证并网系统中三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行,提出一种基于空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先,通过分析故障后八开关三相逆变器(eight switch three phase inverters,ESTPI)拓扑开关状态对应的共模电压大小,确定参考电压矢量合成规则;然后,通过一个基波周期内中点电流情况分析中点电位波动机理,进而对空间矢量合成进行调节补偿;最后,设计低通滤波器和滞环控制器进一步对补偿进行优化调整,保证并网电流质量的同时有效抑制了直流母线中点电位偏移。仿真结果表明,该容错控制策略能够实现三电平NPC并网逆变器单相桥臂故障后并网系统的稳定可靠运行,每个基波周期有三分之一时间的共模电压得到改善,优化补偿后的并网电流质量显著提高,且在并网电流突变时具备良好的控制特性。 展开更多
关键词 三电平逆变器 中点箝位(NPC) 容错控制 中点电位波动 空间矢量脉宽调制(svpwm)优化补偿 滞环控制器
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有源中点钳位三电平逆变器中点电位优化控制策略 被引量:2
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作者 薛贵景 刘计龙 +2 位作者 李科峰 代壮志 麦志勤 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期3996-4006,I0036,共12页
现有的有源中点钳位三电平(active neutral-point clamped three-level,ANPC-3L)逆变器空间矢量调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略中点电位控制效果有待进一步提升,且难以实现低复杂度和高中点电位控制精度的有机统... 现有的有源中点钳位三电平(active neutral-point clamped three-level,ANPC-3L)逆变器空间矢量调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略中点电位控制效果有待进一步提升,且难以实现低复杂度和高中点电位控制精度的有机统一。尤其是在ANPC-3L逆变器高调制比、低功率因数工况下,参考电压矢量进入到空间矢量图的中点电位不可控区域,母线中点电位波动问题进一步加剧。针对上述问题,提出一种基于简化等效SVPWM与模型预测的中点电位控制策略。该策略通过建立中点电位预测模型,遍历确定最优的矢量序列及作用时间,实现对中点电位的快速精准控制。在中点电位不可控区域通过调制模式的动态切换,使ANPC-3L逆变器在高调制比、低功率因数工况下中点电位波动最高下降约80%,等效降低了对支撑电容容值的需求。最后,通过一台功率等级18kW的三相ANPC-3L逆变器验证所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 有源中点钳位三电平 空间矢量调制 模型预测 中点电位控制
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基于SVPWM的无刷直流电机矢量控制系统研究 被引量:23
5
作者 刘云 贾洪平 +1 位作者 张鹏 耿田军 《机电工程》 CAS 2014年第9期1177-1181,共5页
针对方波控制下无刷直流电机(BLDCM)起动抖动明显、转矩脉动大、噪声大等问题,提出了基于空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的正弦波驱动无刷直流电机的方法,分析推导了BLDCM在d-q坐标系下的数学模型,定性分析了矢量控制下交轴电流(iq)... 针对方波控制下无刷直流电机(BLDCM)起动抖动明显、转矩脉动大、噪声大等问题,提出了基于空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的正弦波驱动无刷直流电机的方法,分析推导了BLDCM在d-q坐标系下的数学模型,定性分析了矢量控制下交轴电流(iq)的变化。介绍了电压空间矢量控制的基本原理及其控制算法,利用Matlab7.0/Simulink建立了系统仿真模型。仿真结果表明,电压空间矢量控制下的无刷直流电机控制系统具有良好的静、动态特性;同时将仿真结果与方波控制得到的结果进行比较,证明了无刷直流电机在不同负载下通过矢量控制可以实现低转矩纹波、运动平滑、起动迅速、效率高的运行效果。 展开更多
关键词 无刷直流电机 svpwm SIMULINK仿真 矢量控制
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三电平SVPWM与SPWM本质联系及对输出电压谐波的分析 被引量:31
6
作者 李洪亮 姜建国 乔树通 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期130-137,共8页
传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法中含有大量的三角函数并且获取输出电压谐波的方法易受仿真步长、噪声、精度等影响。针对三电平空间电压矢量的分布特点,在120°坐标系下分析三电平变流器的SVPWM与正弦脉宽调制(SPWM)算法的... 传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法中含有大量的三角函数并且获取输出电压谐波的方法易受仿真步长、噪声、精度等影响。针对三电平空间电压矢量的分布特点,在120°坐标系下分析三电平变流器的SVPWM与正弦脉宽调制(SPWM)算法的本质联系,由此总结规律:简单的线性计算就可得到SVPWM算法的三相调制波和占空比的计算公式,从而简化了三电平SVPWM算法;针对数字电路的特点,通过傅里叶分析得到输出电压基波和各次谐波幅值的表达式,为滤波器的设计、不同调制算法的比较、进一步的理论分析和计算等提供理论基础。数字信号处理器(DSP)硬件实验证明了所提算法的正确性。 展开更多
关键词 三电平变流器 空间矢量脉宽调制算法 谐波分析 120°坐标系
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基于DSP的SVPWM快速算法研究 被引量:19
7
作者 吴凤江 高晗璎 +1 位作者 孙力 王有琨 《电气传动》 北大核心 2006年第9期44-46,共3页
提出一种易于与矢量控制算法接口的SVPWM快速算法。推导了各空间矢量作用时间与αβ坐标系下电压分量的线性矩阵关系表达式,无需在线计算三角函数,只需简单的四则运算即可实现SVPWM。实验结果证明了该算法的正确性和有效性。
关键词 空间矢量脉宽调制(svpwm) 快速算法 数字信号处理器(DSP) 矢量控制
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基于SVPWM的直接转矩控制新方案 被引量:4
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作者 曹承志 时洪图 +2 位作者 尹明军 张洪兵 伞宏力 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第21期5924-5928,共5页
针对传统的直接转矩控制(DTC)转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,提出了一种基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术的直接转矩控制系统新方案。该系统采用经遗传算法优化后的模糊控制器代替常规的磁链和转矩控制器,以获得任意相位的空间... 针对传统的直接转矩控制(DTC)转矩脉动大、开关频率不恒定等问题,提出了一种基于空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术的直接转矩控制系统新方案。该系统采用经遗传算法优化后的模糊控制器代替常规的磁链和转矩控制器,以获得任意相位的空间电压矢量,然后利用SVPWM技术来合成该矢量。仿真结果表明该方案能有效减小磁链和转矩脉动,改善系统的性能。 展开更多
关键词 直接转矩控制 空间电压矢量脉宽调制 模糊控制 遗传算法 仿真
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基于SVPWM的永磁同步电动机系统建模与仿真 被引量:41
9
作者 何杰 王家军 《机电工程》 CAS 2009年第7期77-82,共6页
为实现永磁同步电动机(PMSM)的电压空间矢量控制,在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink建立了永磁同步电动机矢量控制系统的仿真模型。介绍了矢量控制的坐标变换。重点介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制原... 为实现永磁同步电动机(PMSM)的电压空间矢量控制,在分析永磁同步电动机数学模型的基础上,利用Matlab/Simulink建立了永磁同步电动机矢量控制系统的仿真模型。介绍了矢量控制的坐标变换。重点介绍了电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制原理和算法,给出了电压空间矢量脉宽调制在Simu-link环境下的实现方法。最后对整个控制系统进行了仿真研究,仿真结果证明了该控制模型的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 矢量控制 空间矢量脉宽调制
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基于加权路径内点法的六相电机SVPWM四矢量调制方法 被引量:5
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作者 黄守道 赵礼 +2 位作者 郑剑 李孟秋 吴公平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期264-274,共11页
为抑制双移30°六相电机的谐波电压,减小电机系统的谐波损耗和运行噪声,提出一种基于加权路径内点法的SVPWM四矢量调制方法。当调制度处于0.577~0.622时,该方法在基波平面的每个扇区选择四个相邻的最大电压矢量,以四个矢量的作用... 为抑制双移30°六相电机的谐波电压,减小电机系统的谐波损耗和运行噪声,提出一种基于加权路径内点法的SVPWM四矢量调制方法。当调制度处于0.577~0.622时,该方法在基波平面的每个扇区选择四个相邻的最大电压矢量,以四个矢量的作用时间为优化量,四个矢量在谐波平面上合成的电压矢量最小为目标函数,四个矢量在基波平面上跟踪期望电压矢量为约束条件,采用加权路径内点法得到最优解。在调制度为0.6时,仿真结果表明,与现有方法相比,所提方法使相电压的THD由5%降低到3.36%。实验结果表明,本文方法使相电压的THD由21.53%降低到14.14%。内点法有效地抑制了逆变器的谐波电压,并减小电机的谐波电流,降低系统的运行噪声。该方法可扩展至多相电机系统,用于抑制谐波电压,提高系统运行性能。 展开更多
关键词 六相逆变器 谐波电压 空间矢量脉宽调制 内点法
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电流型PWM整流器的SVPWM控制及仿真研究 被引量:4
11
作者 王鹤霖 程启明 +2 位作者 郭凯 李明 陈根 《自动化仪表》 CAS 2016年第1期16-20,共5页
为解决三相电流型PWM整流器的拓扑结构带来的系统阶次增加、并联谐振等问题,详细介绍了三相CSR的空间电流矢量的控制方法,包括系统的数学建模、控制策略、信号发生和实现调制等。在Matlab/Simulink软件平台进行了三相CSR双闭环解耦SVPW... 为解决三相电流型PWM整流器的拓扑结构带来的系统阶次增加、并联谐振等问题,详细介绍了三相CSR的空间电流矢量的控制方法,包括系统的数学建模、控制策略、信号发生和实现调制等。在Matlab/Simulink软件平台进行了三相CSR双闭环解耦SVPWM控制方法的仿真,并通过与传统的SPWM控制方法进行对比,验证了该控制方法具有更好的动、静态特性,且动态响应快,能有效抑制网侧谐波,实现单位功率因数运行。该方法为三相CSR的控制方法提供了新思路,具有一定的理论和实际应用价值。 展开更多
关键词 PWM整流器 空间电流矢量 双闭环解耦控制 电压型PWM整流器 空间矢量脉宽调制
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基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制方法研究 被引量:5
12
作者 李杰 韩峻峰 潘盛辉 《机电工程》 CAS 2014年第7期898-902,共5页
针对传统直接转矩控制系统中存在较大转矩磁链脉动和开关频率不恒定等问题,对电动汽车用永磁同步电机的数学模型及其直接转矩控制方法进行了研究,提出了一种基于空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的直接转矩控制系统方案。该方案采用预期电... 针对传统直接转矩控制系统中存在较大转矩磁链脉动和开关频率不恒定等问题,对电动汽车用永磁同步电机的数学模型及其直接转矩控制方法进行了研究,提出了一种基于空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的直接转矩控制系统方案。该方案采用预期电压矢量计算单元取代传统直接转矩系统中滞环比较器,以得到能够减小当前定子磁链与转矩脉动的预期电压矢量,再利用SVPWM技术将预期电压矢量转换为实际电压矢量以实现对电机的控制。在Matlab/Simulink下构建了基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究结果表明,该控制系统可以获得较小的转矩脉动和磁链脉动。 展开更多
关键词 直接转矩控制 空间矢量脉宽调制 永磁同步电机 MAFLAB SIMULINK
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基于DSP的SVPWM变频调速系统的研究 被引量:5
13
作者 马幼捷 齐鸣 +2 位作者 周雪松 马云斌 邵宝福 《机床与液压》 北大核心 2009年第10期137-140,共4页
在综合三相交流异步电动机的国内外研究动态的基础上,阐述了一种以可编程数字信号处理器(DSP)控制器为核心的应用于变频调速系统中的电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,并介绍了DSP、SVPWM的原理,以及SVPWM算法的DSP实现。
关键词 数字信号处理器 电压空间矢量脉宽调制 变频调速系统
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基于dSPACE的新型双滑模PMSM控制方法 被引量:4
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作者 高雅 刘卫国 骆光照 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2036-2043,共8页
设计一种基于滑模理论的永磁同步电机控制系统,利用滑模控制器代替传统的PID控制器,用滑模观测器代替传统的位置传感器。滑模控制器中针对传统滑模控制的抖振问题,引入准滑模和趋近律的概念,设计一种新的滑模控制器。滑模观测器使用连... 设计一种基于滑模理论的永磁同步电机控制系统,利用滑模控制器代替传统的PID控制器,用滑模观测器代替传统的位置传感器。滑模控制器中针对传统滑模控制的抖振问题,引入准滑模和趋近律的概念,设计一种新的滑模控制器。滑模观测器使用连续饱和函数代替传统的开关函数,有效地减少高频噪声信号,经李亚普诺夫稳定方程证明系统的稳定性。本设计方法充分发挥滑模控制的优势。通过d SPACE实验平台的验证和Control Desk环境的实时观测,证明所设计的新的滑模控制器在消除抖振和抗干扰方面明显优于传统的滑模控制器和PID控制器,滑模观测器能准确地观测位置信号,而且针对具有噪声干扰的场合,加入卡尔曼滤波器,有效地减少了干扰信号。 展开更多
关键词 永磁同步电机 滑模变结构 svpwm 卡尔曼滤波器 硬件仿真 Dspace
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三相升-降压PWM整流器SVPWM控制策略研究 被引量:4
15
作者 李帅 李槐树 +1 位作者 李文艳 黄克峰 《电气传动》 北大核心 2012年第6期22-26,共5页
针对目前电机控制等应用领域常用的升-降压整流系统存在无法直接输出大范围连续平滑可调直流电压等不足,分析了基于三相电压型PWM整流电路与C′uk电路整合的升-降压PWM整流器的工作原理,按照控制简单、易于工程实现、有效降低开关频率... 针对目前电机控制等应用领域常用的升-降压整流系统存在无法直接输出大范围连续平滑可调直流电压等不足,分析了基于三相电压型PWM整流电路与C′uk电路整合的升-降压PWM整流器的工作原理,按照控制简单、易于工程实现、有效降低开关频率等原则,用零矢量拓展概念设计了基于SVPWM控制的新控制策略,建立了相应的数学模型,进行了相应的数学分析,采用变参数PI控制和比例-积分分离算法设计了数字PI控制器,仿真结果与实验分析证明了新控制策略的有效性。 展开更多
关键词 升-降压整流器 空间电压矢量调制 零矢量 数字比例积分控制器
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磁场定向控制中SVPWM过调制策略的改进与实现 被引量:7
16
作者 刘洋 赵金 《电气传动》 北大核心 2008年第3期33-36,60,共5页
给出了一种新的SVPWM线性过调制策略,以实现磁场定向控制中更高的母线电压利用率。空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)在过调制情况下具有比正弦脉宽调制(SPWM)更高的电压利用率。但通常所采用的过调制策略并不能使SVPWM的电压利用率达到最大... 给出了一种新的SVPWM线性过调制策略,以实现磁场定向控制中更高的母线电压利用率。空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)在过调制情况下具有比正弦脉宽调制(SPWM)更高的电压利用率。但通常所采用的过调制策略并不能使SVPWM的电压利用率达到最大。结合交流异步电机磁场定向闭环控制的特点,在SVPWM过调制区域Ⅱ中给出了一种线性幅值跟随过调制策略,而在过调制区域Ⅲ中采用了6步法,从而保证SVPWM在整个过调制区域都能获得最大母线电压利用率。最后,给出了试验结果。该策略在电机过载以及弱磁调速控制中具有非常重要的应用价值。 展开更多
关键词 磁场定向控制 svpwm 过调制 全数字
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基于SVPWM和模糊PI参数自整定的Z源逆变器并网研究 被引量:5
17
作者 杨旭红 杨峰峰 +2 位作者 郭凯 薛冰 王阗姝 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第7期59-65,共7页
相比于传统的电压/电流型逆变器,Z源逆变器能实现升降压变换的功能,同时桥臂不需要死区时间,变换器可靠性更高。在传统SVPWM调制方法里,通过在零矢量中插入直通状态(同一桥臂同时导通),使其应用在逆变器中。Z源逆变器在实现更好交流输... 相比于传统的电压/电流型逆变器,Z源逆变器能实现升降压变换的功能,同时桥臂不需要死区时间,变换器可靠性更高。在传统SVPWM调制方法里,通过在零矢量中插入直通状态(同一桥臂同时导通),使其应用在逆变器中。Z源逆变器在实现更好交流输出的同时,实现了对直流侧电压任意倍数的升压。对于Z源逆变器传统的控制策略是采用电压外环和电流内环构成的双环PI控制,但双环PI控制无法达到较高的控制精度并且并网电流谐波畸变率较高。针对PI控制的局限性,提出了模糊PI控制器。该控制器利用模糊控制技术,根据误差大小对PI参数进行实时在线调整,从而满足最优的性能要求。通过仿真研究,试验结果证实了所提方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 Z源逆变器 空间矢量脉宽调制 模糊PI控制器 直通占空比 解耦
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三电平变换器SVPWM控制算法的优化 被引量:1
18
作者 黄文美 张时明 +1 位作者 孙英 李小鹏 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期5-10,共6页
对二极管箝位型三电平变换器的SVPWM控制算法进行了研究,提出一种基于非正交120°坐标变换的SVPWM调制简便算法.该算法不仅具有60°坐标变换的优势还具有将三相空间电压标量化的优点,克服了传统SVPWM算法中涉及三角函数运算而... 对二极管箝位型三电平变换器的SVPWM控制算法进行了研究,提出一种基于非正交120°坐标变换的SVPWM调制简便算法.该算法不仅具有60°坐标变换的优势还具有将三相空间电压标量化的优点,克服了传统SVPWM算法中涉及三角函数运算而导致运算量大的缺点.通过MATLAB7.0进行仿真实验验证了该算法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 三电平变换器 svpwm 仿真 MATLAB/SIMULINK 算法
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改进的SVPWM异步电机矢量控制 被引量:13
19
作者 付光杰 张旭东 +2 位作者 石英辰 张梦迪 江雨泽 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2020年第1期42-48,共7页
针对油田三相异步电动机控制精度低、响应速度慢,及基本的SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)计算时间长且计算量大等问题,提出一种改进的SVPWM的控制算法。通过旋转部分扇区的参考矢量,计算扇区1和扇区6的作用时间,从而节省... 针对油田三相异步电动机控制精度低、响应速度慢,及基本的SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)计算时间长且计算量大等问题,提出一种改进的SVPWM的控制算法。通过旋转部分扇区的参考矢量,计算扇区1和扇区6的作用时间,从而节省计算其他扇区的作用时间,简少了计算量。通过搭建异步电机的矢量控制模型,针对抽油机上的负载特性进行仿真分析,结果验证了其转速跟踪性强,超调较小,磁链振荡小,尤其对负载突变的应用场景具有一定的优越性。 展开更多
关键词 三相异步电动机 矢量控制 改进的svpwm控制
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一种优化三电平逆变器的SVPWM算法的研究 被引量:3
20
作者 杨新华 赵得刚 谢兴峰 《现代电子技术》 2014年第16期156-159,共4页
针对传统SVPWM算法计算复杂的缺点,提出一种基于60°坐标下三电平逆变器SVPWM调制算法的控制策略。该控制策略可大幅简化传统SVPWM算法参考矢量扇区判定及开关矢量作用时间的运算,通过在g-h非正交坐标系内对大小扇区规则判断、基本... 针对传统SVPWM算法计算复杂的缺点,提出一种基于60°坐标下三电平逆变器SVPWM调制算法的控制策略。该控制策略可大幅简化传统SVPWM算法参考矢量扇区判定及开关矢量作用时间的运算,通过在g-h非正交坐标系内对大小扇区规则判断、基本矢量作用时间计算和作用顺序方法进行了研究,减小了控制器的计算工作量。采用Matlab/Simulink仿真软件对该控制策略进行了仿真,仿真结果验证了该控制策略的正确性及有效性。 展开更多
关键词 空间矢量脉宽调制 svpwm算法 三电平逆变器 非正交坐标系
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