基于matlab电压空间矢量脉宽调控技术的研究与仿真实现
摘 要
随着全控型快速半导体自开关器件和智能型高速微控制芯片的发展，使得数字化PWM成为PWM控制技术发展的趋势。但是传统的SPWM法比较适合模拟电路实现，不适应于现代电力电子技术数字化的发展趋势。电压空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，简称SVPWM)控制技术是一种优化了的PWM控制技术，和传统的PWM法相比，不但具有直流利用率高(比传统的SPWM法提高了约15%)，输出谐波少，控制方法简单等优点，而且易于实现数字化。
本文首先对脉宽调制技术的发展现状进行了综述，在此基础上分析了电压空间矢量脉宽调制技术的发展现状，接着对空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基本原理进行了详细的分析和推导。最后介绍了SVPWM的基本原理及其传统的实现算法,并通过SVPWM的算法构建了Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该算法的正确性和可行性。
关键字：空间矢量脉宽调制；仿真；建模；算法；Matlab/Simulink
Abstract
Together with the continual development of all-controlled fast semiconductor self-turn-off devices and intelligent high speed micro-control chip, the digitized PWM is becoming the trend of PWM control technique development . However, the traditional SPWM method is more suitable for analog circuits, and the traditional SPWM can not adapt to the development trend of the digitization of the modem power and electric. Space-vector pulse width modulation (SVPWM)is a kind of superiorized PWM control technique: achieving the effective utilization of the DC supply voltage(compared with the traditional SPWM, reduced by 15.47%), 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 firstly.The theory of SVPWM is discussed in detail. Finally, the basic principle of SVPWM and the traditional algorithm are introduced, and constructing Matlab/Simulink simulation model by SVPWM algorithm .In the end, the simulation on results verifies the correctness and feasibility of the algorithm.
Keywords：svpwm；simulation；modeling；algorithm；Matlab/Simulink
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题的研究背景 1
1.2脉宽调制技术（PWM）技术发展现状 1
1.2.1脉宽调制技术的应用 3
1.3电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术发展概况 4
1.4 本课题研究内容 6
1.5本章小结 6
第二章 SVPWM技术的控制原理 7
2.1空间电压矢量的定义 7
2.2三相逆变器的基本电压矢量 8
2.3 电压空间矢量的线性组合与SVPWM控制 9
2.4本章小结 11
第三章 SVPWM控制算法分析及仿真 12
3.1 MATLAB动态仿真工具SIMULINK简介 12
3.2 SVPWM的控制算法 13
3.2.1 参考电压矢量所处扇区N的判断 15
3.2.2 计算相邻两电压空间矢量的作用时间 17
3.2.3 计算A，B，C三相相应的开关时间 20
3.3 SVPWM的SIMULINK实现 20
3.4本章小结 24
第四章 SVPWM仿真结果及分析 25
4.1仿真结果及其波形分析 25
4.2本章小结 28
展望与结论 29
展望 29
结论 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景
传统的正弦脉宽调制(SPWM)技术是从电源的角度出发的，其着眼点是如何生成一个可以调频调压的三相对称正弦波电源。常规SPWM法己被广泛地应用于逆变器中，然而常规SPWM不能充分利用馈电给逆变器的直
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