怎么理解Svpwm原理

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SVPWM

SVPWM是空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width  Modulation)的简称,通常由三相逆变器的六个功率开关管组成,经过特定的时序和换相所所产生的脉冲宽度调制波,最终输出的波形可能会十分接近理想的正弦波形。具体如下图所示;左侧为复平面,即空间矢量,右侧为时域的正弦波形;

怎么理解Svpwm原理

IQMATH

TI的片子很香,控制方面,TI无疑是做的最好的方案之一,相对来说资料也非常齐全;另外TI针对没有浮点运算器的定点DSP推出了IQMATH库,在使用Q格式对数据进行分析和处理的过程中,十分方便,代码也变得更加简洁,本文将使用TI的提供的SVPWM算法基于STM32平台实现SVPWM调制。

测试平台参数:硬件:stm32f103软件:标准外设库3.5IDE:MDK-ARM

IQmathLib

本文使用了IQMathLib的Cortex-M3版本,这样一来,对于没有浮点处理器的定点MCU来说,对数据统一进行Q格式的处理会变得更加便捷,并且高效;

首先将IQmathlib解压可以得到如下文件,其中包含各个平台下的静态库,本文使用STM32F1在keil环境下进行开发,需要使用的是rvmdk-cm3。

怎么理解Svpwm原理

打开一个keil工程,在菜单界面点击如下图所示的图标进入project items;

怎么理解Svpwm原理

添加IQmath组,并添加rvmdk-cm3路径下的静态库,和头文件;

怎么理解Svpwm原理

点击下图所示的图标进入工程熟悉的设置;

怎么理解Svpwm原理

添加rvmdk-cm3静态库的路径,和头文件的包含路径,如下图所示;

怎么理解Svpwm原理

怎么理解Svpwm原理

最终,build整个工程即可。

测试部分程序

/** #include "stm32f10x.h" #include  #include   #include "serial_scope.h" #include "common.h" #include "IQmathLib.h" #include "usart_driver.h" #include "clarke.h" #include "park.h" #include "svpwm.h"  /**   * @brief  Main program.   * @param  None   * @retval None   */ sv_mod_t svpwm = SVGEN_DEFAULTS;  #define CLARK  0 #define PARK  1 #define SVPWM  2 #define SVPWM_REG 3  int main(void) {  int user_data[4] = { 0 };  static int16_t time_cnt = 0;  Trig_Components a;  Trig_Components b;  _iq final_angle;  usart_init();    while (1)  {     time_cnt-=32;      clarke_parameter.As = _IQsinPU(time_cnt);   clarke_parameter.Bs = _IQsinPU(time_cnt-0x5555);      if(clarke_parameter.As > 32767){    clarke_parameter.As = 32767;   }   if(clarke_parameter.As < -32768){    clarke_parameter.As = -32768;   }      if(clarke_parameter.Bs > 32767){    clarke_parameter.Bs = 32767;   }   if(clarke_parameter.Bs < -32768){    clarke_parameter.Bs = -32768;   }      clarke_calc(&clarke_parameter);      park_parameter.Alpha = clarke_parameter.Alpha;   park_parameter.Beta = clarke_parameter.Beta;      park_parameter.Sin = trig_functions(time_cnt).hsin;   park_parameter.Cos = trig_functions(time_cnt).hcos;   park_parameter.Angle = -time_cnt;   park_calc(&park_parameter);      svpwm.Ualpha = clarke_parameter.Alpha;   svpwm.Ubeta = clarke_parameter.Beta;      svpwm_calc(&svpwm);      #define FOC_DEBUG  SVPWM_REG #if (FOC_DEBUG == CLEAK)   user_data[0] = clarke_parameter.As;   user_data[1] = clarke_parameter.Bs;   user_data[2] = clarke_parameter.Alpha;   user_data[3] = clarke_parameter.Beta;   #elif (FOC_DEBUG == PARK)   user_data[0] = clarke_parameter.As;   user_data[1] = clarke_parameter.Bs;   user_data[2] = park_parameter.Ds;   user_data[3] = park_parameter.Qs; #elif (FOC_DEBUG == SVPWM)    user_data[0] = (uint16_t)svpwm.Ta;   user_data[1] = (uint16_t)svpwm.Tb;   user_data[2] = (uint16_t)svpwm.Tc;   user_data[3] = svpwm.VecSector*5000; #elif (FOC_DEBUG == SVPWM_REG)      //换算的CCRx寄存器的值   sv_regs_mod_t sv_regs = svpwm_get_regs_mod(7200,&svpwm);      user_data[0] = sv_regs.ccr1;   user_data[1] = sv_regs.ccr2;   user_data[2] = sv_regs.ccr3;   user_data[3] = svpwm.VecSector*1000; #endif   SDS_OutPut_Data_INT(user_data);  }  return 0; }

最终通过串口输出串口图形化软件的Ta,Tb,Tc 如下图所示;

怎么理解Svpwm原理

关于STM32的配置,需要配置三路互补PWM波形输出;例如配置了TIM1的CH1,CH2,CH3这三路PWM输出,然后可以把Ta,Tb,Tc的值分别赋值给CCR1,CCR2,CCR3即可;

具体如下图所示;左侧是复平面的矢量合成动态图;右侧是三路PWM输出通道的比较状态;

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开关状态

附件

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