CN104467495A - 过调制控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过调制控制方法和装置。其中，该方法包括：获取第一参考电压及第二参考电压，其中，第一参考电压与第二参考电压的取值根据控制电路中的交流电流变换得到；根据第一参考电压及第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度和调制比；判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内，并在判断出矢量角度在过调制角度范围之外时，根据调制比对控制电路中的待调制电压矢量进行过调制控制。本发明解决了采用现有的方式进行过调制控制时控制准确性较低的技术问题。

Description

过调制控制方法和装置

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种过调制控制方法和装置。

背景技术

目前，在现有的逆变器电路控制过程中，通常采用的过调制方式是空间矢量脉冲调制(SVPWM，Space Vector Pulse Width Modulation)，也就是说，判断待控制矢量在空间矢量各个扇区中所处的过调制区域，进而根据不同过调制区域对应的调制比，对上述矢量进行过调制控制。然而，上述不同过调制区的调制比都仅仅是依据输出电压幅值得到的，由于输出电压幅值在过调制的一个周期内无偏差，这样就导致采用传统的过调制控制方式，不仅计算过程复杂，而且过调制控制的结果也不准确。

针对现有技术中提出的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种过调制控制方法和装置，以至少解决采用现有的方式进行过调制控制时控制准确性较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种过调制控制方法，包括：获取第一参考电压及第二参考电压，其中，上述第一参考电压与上述第二参考电压的取值根据控制电路中的交流电流变换得到；根据上述第一参考电压及上述第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度和调制比；判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内，并在判断出上述矢量角度在上述过调制角度范围之外时，根据上述调制比对上述控制电路中的上述待调制电压矢量进行过调制控制。

可选地，上述根据上述第一参考电压及上述第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度和调制比包括：根据上述第一参考电压v_ref1 ^*与上述第二参考电压v_ref2 ^*通过以下公式计算上述待调制电压矢量的调制比及上述待调制电压矢量的矢量角度；其中，上述v_ref1表示上述第一参考电压v_ref1 ^*的幅值，上述v_ref2表示上述第二参考电压v_ref2 ^*的幅值，上述q表示上述待调制电压矢量的上述调制比；上述α表示上述待调制电压矢量的上述矢量角度。

可选地，在上述判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内之前，还包括：根据上述调制比判断上述待调制电压矢量是否在矢量空间的第一过调制区；若判断出上述待调制电压矢量在上述第一过调制区时，则通过以下公式计算与上述调制比对应的第一过调制角度幅度：其中，上述θ表示上述第一过调制角度幅度，上述q表示上述待调制电压矢量的调制比，上述v_step表示基本矢量的幅值；通过以下公式计算上述第一过调制角度范围：δ₁＝60*n±θ，其中，上述δ₁表示上述第一过调制角度范围，上述θ表示上述第一过调制角度幅度，上述n表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，在上述判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内之前，还包括：根据上述调制比判断上述待调制电压矢量是否在矢量空间的第二过调制区；若判断出上述待调制电压矢量在上述第二过调制区时，则通过以下公式计算与上述调制比对应的第二过调制角度幅度：其中，上述γ表示上述第二过调制角度幅度，上述q表示上述待调制电压矢量的调制比，上述v_step表示基本矢量的幅值；通过以下公式计算上述第二过调制角度范围：δ₂＝60*m±γ，其中，上述δ₂表示上述第二过调制角度范围，上述γ表示上述第二过调制角度幅度，上述m表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，上述判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内包括：根据上述调制比在预先设置的映射表中查找与上述调制比对应的过调制角度幅度；判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的上述过调制角度范围内。

可选地，上述根据上述调制比对上述控制电路中的上述待调制电压矢量进行过调制控制包括：根据上述调制比调整上述待调制电压矢量的占空比，以实现对上述待调制电压矢量的过调制控制。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种过调制控制装置，包括：获取单元，用于获取第一参考电压及第二参考电压，其中，上述第一参考电压与上述第二参考电压的取值根据控制电路中的交流电流变换得到；计算单元，用于根据上述第一参考电压及上述第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度及调制比；第一判断单元，用于判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内；控制单元，用于在判断出上述矢量角度在上述过调制角度范围之外时，根据上述调制比对上述控制电路中的上述待调制电压矢量进行过调制控制。

可选地，上述计算单元包括：第一计算模块，用于根据上述第一参考电压v_ref1 ^*与上述第二参考电压v_ref2 ^*通过以下公式计算上述待调制电压矢量的调制比及上述待调制电压矢量的矢量角度；其中，上述v_ref1表示上述第一参考电压v_ref1 ^*的幅值，上述v_ref2表示上述第二参考电压v_ref2 ^*的幅值，上述q表示上述待调制电压矢量的上述调制比；上述α表示上述待调制电压矢量的上述矢量角度。

可选地，上述装置还包括：第二判断单元，用于在上述判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内之前，根据上述调制比判断上述待调制电压矢量是否在矢量空间的第一过调制区；若判断出上述待调制电压矢量在上述第一过调制区时，则通过以下公式计算与上述调制比对应的第一过调制角度幅度：其中，上述θ表示上述第一过调制角度幅度，上述q表示上述待调制电压矢量的调制比，上述v_step表示基本矢量的幅值；通过以下公式计算上述第一过调制角度范围：δ₁＝60*n±θ，其中，上述δ₁表示上述第一过调制角度范围，上述θ表示上述第一过调制角度幅度，上述n表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，上述装置还包括：第三判断单元，用于在上述判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内之前，根据上述调制比判断上述待调制电压矢量是否在矢量空间的第二过调制区；若判断出上述待调制电压矢量在上述第二过调制区时，则通过以下公式计算与上述调制比对应的第二过调制角度幅度：其中，上述γ表示上述第二过调制角度幅度，上述q表示上述待调制电压矢量的调制比，上述v_step表示基本矢量的幅值；通过以下公式计算上述第二过调制角度范围：δ₂＝60*m±γ，其中，上述δ₂表示上述第二过调制角度范围，上述γ表示上述第二过调制角度幅度，上述m表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，上述第一判断单元包括：查找模块，用于根据上述调制比在预先设置的映射表中查找与上述调制比对应的过调制角度幅度；判断模块，用于判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的上述过调制角度范围内。

可选地，上述控制单元包括：控制模块，用于根据上述调制比调整上述待调制电压矢量的占空比，以实现对上述待调制电压矢量的过调制控制。

在本发明实施例中，通过利用待调制电压矢量的矢量角度直接查找用于进行过调制的调制比，并利用上述调制比对控制电路进行准确地过调制控制，达到了快速查找到调制比的目的，从而实现了提高过调制控制的效率的技术效果，进而解决了采用现有的方式进行过调制控制时控制效率较低的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的提供的一种过调制控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的提供的一种过调制控制方法的应用电路示意图；

图3是根据本发明实施例的提供的一种过调制控制方法中矢量空间的示意图；

图4是根据本发明实施例的提供的一种过调制控制方法的示意图；

图5是根据本发明实施例的提供的另一种过调制控制方法的示意图；以及

图6是根据本发明实施例的提供的一种过调制控制装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种过调制控制方法的实施例，如图1所示，该方法包括：。

S102，获取第一参考电压及第二参考电压，其中，第一参考电压与第二参考电压的取值根据控制电路中的交流电流变换得到；

S104，根据第一参考电压及第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度和调制比；

S106，判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内，并在判断出矢量角度在过调制角度范围之外时，根据调制比对控制电路中的待调制电压矢量进行过调制控制。

可选地，在本实施例中，上述过调制方法可以但不限于应用于如图2所示的控制电路的空间矢量控制过程(如图2所示的虚线框)中。其中，如图2所示，交流电流i在经过Clark和Park变换后与参考值相减，经过PI控制器后得到的量进行反Park变换得到第一参考电压u_α ^*及第二参考电压u_β ^*，然后，利用上述参考电压实现对电路中绝缘栅型晶闸管的控制。

可选地，在本实施例中，待调制电压矢量所在的矢量空间可以但不限于如图3所示，其中，六边形的内切圆与外接圆之间为第一过调制区(如以图中矢量V1为半径所构成的圆)，上述六边形的外接圆之外为第二过调制区(如以图中矢量V2为半径所构成的圆)。其中，上述矢量空间可以被划分为6个扇区，具体可以包括如图3所示的六个基本矢量U

可选地，在本实施例中，判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内包括：

S1，根据待调制电压矢量的幅度得到相应的调制比及待调制电压矢量的矢量角度；

S2，利用上述调制比判断上述待调制电压矢量的矢量角度是否在对应的过调制角度范围内。

可选地，在本实施例中，上述过调制角度范围可以根据不同的过调制区域所指示的过调制角度幅度得到。其中，θ表示在第一过调制区的第一过调制角度幅度，γ表示在第二过调制区的第二过调制角度幅度，如表1示出了过调制角度幅度在0-30°范围内与调制比q的对应关系的映射表。

表1

具体结合以下示例进行描述，以第一参考电压V₁及第二参考电压V₂为例，假设根据上述参考电压得到调制比q为0.89692，利用q的取值在上述映射表中可对应查找到相应的过调制角度幅度，为第一过调制区的过调制角度幅度θ，其取值为10°。也就是说，需要判断待调制电压矢量的矢量角度是否落在由过调制角度幅度10°构成的过调制角度范围内，若在该过调制角度范围之外，则根据上述调制比q的取值对上述待调制电压矢量进行过调制控制。

通过本申请提供的实施例，获取由第一参考电压及第二参考电压得到的待调制电压矢量的矢量角度及调制比，进而判断上述待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内，若判断出在上述范围外，则利用相应的调制比实现对待调制电压矢量进行过调制控制，从而实现对待调制电压矢量的准确过调制控制。

作为一种可选的方案，根据第一参考电压及第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度和调制比包括：

S1，根据第一参考电压v_ref1 ^*与第二参考电压v_ref2 ^*通过以下公式计算待调制电压矢量的调制比及待调制电压矢量的矢量角度；

$q=\sqrt{{v_{\mathrm{ref}1}}^2+{v_{\mathrm{ref}2}}^2},---\left(1\right)$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{v_{\mathrm{ref}1}}{v_{\mathrm{ref}2}},---\left(2\right)$

其中，v_ref1表示第一参考电压v_ref1 ^*的幅值，v_ref2表示第二参考电压v_ref2 ^*的幅值，q表示待调制电压矢量的调制比；α表示待调制电压矢量的矢量角度。

可选地，在本实施例中，利用根据交流电流变换得到的第一参考电压v_ref1 ^*与第二参考电压v_ref2 ^*通过第一公式计算待调制电压矢量的调制比q，通过第二公式计算待调制电压矢量的矢量角度α。

具体结合以下示例进行描述，第一参考电压v_ref1 ^*的幅值v_ref1为V₁,第二参考电压v_ref2 ^*的幅值v_ref2为V₂，则根据上述公式可以得到本示例中的调制比q待调制电压矢量的矢量角度

作为一种可选的方案，在上述判断上述待调制电压矢量的上述矢量角度是否在与上述调制比对应的过调制角度范围内之前，还包括：

S1，根据上述调制比判断上述待调制电压矢量是否在矢量空间的第一过调制区；

S2，若判断出上述待调制电压矢量在上述第一过调制区时，则通过以下公式计算与上述调制比对应的第一过调制角度幅度：

其中，上述θ表示上述第一过调制角度幅度，上述q表示上述待调制电压矢量的调制比，上述v_step表示基本矢量的幅值；

S3，通过以下公式计算上述第一过调制角度范围：

δ₁＝60*n±θ，(4)

其中，上述δ₁表示上述第一过调制角度范围，上述θ表示上述第一过调制角度幅度，上述n表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，在本实施例中，上述第一过调制区的过调制角度幅度可以但不限于根据面积等效原理得到，其中，上述面积可以但不限于为输出电压在如图3所示的矢量空间中的六分之一个周期内的平均值。可选地，在本实施例中，上述面积等效原理可以但不限于以矢量空间中六分之一个周期的面积作为等效面积衡量，通过计算过调制区域的角度，使上述过调制角度范围比传统的过调制角度范围大，从而实现减小待调制电压矢量在过调制过程中的误差。

可选地，在本实施例中，上述基本矢量幅值v_step可以但不限于根据以下公式计算得出：v_step＝2V_dc/3，其中，V_dc标识直流电压值。

具体结合以下示例进行描述，结合图4所示，图4所示的待调制电压矢量v^*与矢量空间中第一标准矢量之间的夹角为待调制电压矢量的矢量角度α，进一步，图4所示的虚线与矢量空间中第一标准矢量之间的夹角θ为根据上述面积等效原理公式(3)计算出的第一过调制角度幅度θ，再者，利用上述第一过调制角度幅度θ判断上述矢量角度α是否在δ₁＝60*n±θ，其中，n＝1。如图4所示，本示例中待调制电压矢量v^*的矢量角度α不在第一过调制角度范围δ₁＝60*n±θ内，因而，采用根据上述公式(1)计算出的待调制电压矢量v^*在第一过调制区的调制比q₁对待调制电压矢量进行过调制。

通过本申请提供的实施例，通过判断待调制电压矢量的矢量角度是否在第一过调制角度范围内，实现了结合幅值和角度对在第一过调制区的待调制电压矢量进行更加准确地过调制控制。

作为一种可选的方案，在所述判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内之前，还包括：

S1，根据调制比判断待调制电压矢量是否在矢量空间的第二过调制区；

S2，若判断出待调制电压矢量在第二过调制区时，则通过以下公式计算与调制比对应的第二过调制角度幅度：

其中，γ表示第二过调制角度幅度，q表示待调制电压矢量的调制比，v_step表示基本矢量的幅值；

S3，通过以下公式计算第二过调制角度范围：

δ₂＝60*m±γ，(6)

其中，δ₂表示第二过调制角度范围，γ表示第二过调制角度幅度，m表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，在本实施例中，上述第二过调制区的过调制角度幅度可以但不限于根据面积等效原理得到，其中，上述面积可以但不限于为输出电压在如图3所示的矢量空间中的六分之一个周期内的平均值。可选地，在本实施例中，上述面积等效原理可以但不限于以矢量空间中六分之一个周期的面积作为等效面积衡量，通过计算过调制区域的角度，使上述过调制角度范围比传统的过调制角度范围大，从而实现减小待调制电压矢量在过调制过程中的误差。

可选地，在本实施例中，上述基本矢量的幅值v_step可以但不限于根据以下公式计算得出：v_step＝2V_dc/3，其中，V_dc标识直流电压值。

具体结合以下示例进行描述，结合图5所示，图5所示的待调制电压矢量v^*与矢量空间中第一标准矢量U之间的夹角为待调制电压矢量的矢量角度α，进一步，图5所示的虚线与矢量空间中第一标准矢量U之间的夹角γ为根据上述面积等效原理公式(5)计算出的第一过调制角度幅度γ，再者，利用上述第一过调制角度幅度γ判断上述矢量角度α是否在δ₂＝60*m±γ，其中，m＝1。如图5所示，本示例中待调制电压矢量v^*的矢量角度α不在第二过调制角度范围δ₂＝60*m±γ内，因而，采用根据上述公式(1)计算出的待调制电压矢量v^*在第二过调制区的调制比对待调制电压矢量进行过调制。

通过本申请提供的实施例，通过判断待调制电压矢量的矢量角度是否在第二过调制角度范围内，实现了结合幅值和角度对在第二过调制区的待调制电压矢量进行更加准确地过调制控制。

作为一种可选的方案，判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内包括：

S1，根据调制比在预先设置的映射表中查找与调制比对应的过调制角度幅度；

S2，判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内。

具体结合表1所示进行描述，利用由第一参考电压V₁及第二参考电压V₂计算得出的调制比在预先保存的如表1所示的映射表中查找与调制比相对应的过调制角度幅度，其中，上述调制比根据不同的过调制区(例如，第一过调制区、第二过调制区)会有不同的过调制角度幅度。进一步，以第一过调制区的第一过调制角度幅度θ为例，则对应的过调制角度范围为第一过调制角度范围δ₁，判断待调制电压矢量v^*的矢量角度α是否在第一过调制角度范围δ₁内。

通过本申请提供的实施例，通过根据调制比与过调制角度幅度的对应关系预先建立映射表并保存，使得在进行过调制控制过程中，可以根据计算出的调制比快速查找到对应的过调制角度幅度，节省了控制时间。

作为一种可选的方案，根据调制比对控制电路中的待调制电压矢量进行过调制控制包括：

S1，根据调制比调整待调制电压矢量的占空比，以实现对待调制电压矢量的过调制控制。

具体结合以下示例进行说明，在判断出上述待调制电压矢量v^*需按照对应的调制比进行过调制控制时，则通过控制如图2所示的控制电路中的各个开关管的开闭时间，以实现对待调制电压矢量的过调制控制。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述过调制控制方法的过调制控制装置，如图6所示，该装置包括：

1)获取单元602，用于获取第一参考电压及第二参考电压，其中，第一参考电压与第二参考电压的取值根据控制电路中的交流电流变换得到；

2)计算单元604，用于根据第一参考电压及第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度及调制比；

3)第一判断单元606，用于判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内；

4)控制单元608，用于在判断出矢量角度在过调制角度范围之外时，根据调制比对控制电路中的待调制电压矢量进行过调制控制。

可选地，在本实施例中，上述过调制方法可以但不限于应用于如图2所示的控制电路的空间矢量控制过程(如图2所示的虚线框)中。其中，如图2所示，交流电流i在经过Clark和Park变换后与参考值相减，经过PI控制器后得到的量进行反Park变换得到第一参考电压u_α ^*及第二参考电压u_β ^*，然后，利用上述参考电压实现对电路中绝缘栅型晶闸管的控制。

可选地，在本实施例中，待调制电压矢量所在的矢量空间可以但不限于如图3所示，其中，六边形的内切圆与外接圆之间为第一过调制区(如以图中矢量V1为半径所构成的圆)，上述六边形的外接圆之外为第二过调制区(如以图中矢量V2为半径所构成的圆)。其中，上述矢量空间可以被划分为6个扇区，具体可以包括如图3所示的六个基本矢量U

可选地，在本实施例中，判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内包括：

S1，根据待调制电压矢量的幅度得到相应的调制比及待调制电压矢量的矢量角度；

S2，利用上述调制比判断上述待调制电压矢量的矢量角度是否在对应的过调制角度范围内。

可选地，在本实施例中，上述过调制角度范围可以根据不同的过调制区域所指示的过调制角度幅度得到。其中，θ表示在第一过调制区的第一过调制角度幅度，γ表示在第二过调制区的第二过调制角度幅度，如表2示出了过调制角度幅度在0-30°范围内与调制比q的对应关系的映射表。

表2

表2(续)

具体结合以下示例进行描述，以第一参考电压V₁及第二参考电压V₂为例，假设根据上述参考电压得到调制比q为0.89692，利用q的取值在上述映射表中可对应查找到相应的过调制角度幅度，为第一过调制区的过调制角度幅度θ，其取值为10°。也就是说，需要判断待调制电压矢量的矢量角度是否落在由过调制角度幅度10°构成的过调制角度范围内，若在该过调制角度范围之外，则根据上述调制比q的取值对上述待调制电压矢量进行过调制控制。

通过本申请提供的实施例，获取由第一参考电压及第二参考电压得到的待调制电压矢量的矢量角度及调制比，进而判断上述待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内，若判断出在上述范围外，则利用相应的调制比实现对待调制电压矢量进行过调制控制，从而实现对待调制电压矢量的准确过调制控制。

作为一种可选的方案，上述计算单元604包括：

1)第一计算模块，用于根据第一参考电压v_ref1 ^*与第二参考电压v_ref2 ^*通过以下公式计算待调制电压矢量的调制比及待调制电压矢量的矢量角度；

$q=\sqrt{{v_{\mathrm{ref}1}}^2+{v_{\mathrm{ref}2}}^2},---\left(7\right)$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{v_{\mathrm{ref}1}}{v_{\mathrm{ref}2}},---\left(8\right)$

其中，v_ref1表示第一参考电压v_ref1 ^*的幅值，v_ref2表示第二参考电压v_ref2 ^*的幅值，q表示待调制电压矢量的调制比；α表示待调制电压矢量的矢量角度。

可选地，在本实施例中，利用根据交流电流变换得到的第一参考电压v_ref1 ^*与第二参考电压v_ref2 ^*通过第一公式计算待调制电压矢量的调制比q，通过第二公式计算待调制电压矢量的矢量角度α。

具体结合以下示例进行描述，第一参考电压v_ref1 ^*的幅值v_ref1为V₁,第二参考电压v_ref2 ^*的幅值v_ref2为V₂，则根据上述公式可以得到本示例中的调制比q待调制电压矢量的矢量角度

作为一种可选的方案，上述装置还包括：

1)第二判断单元，用于在判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内之前，根据调制比判断待调制电压矢量是否在矢量空间的第一过调制区；若判断出待调制电压矢量在第一过调制区时，则通过以下公式计算与调制比对应的第一过调制角度幅度：

其中，θ表示第一过调制角度幅度，q表示待调制电压矢量的调制比，v_step表示基本矢量的幅值；

通过以下公式计算第一过调制角度范围：

δ₁＝60*n±θ，(10)

其中，δ₁表示第一过调制角度范围，θ表示第一过调制角度幅度，n表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，在本实施例中，上述第一过调制区的过调制角度幅度可以但不限于根据面积等效原理得到，其中，上述面积可以但不限于为输出电压在如图3所示的矢量空间中的六分之一个周期内的平均值。可选地，在本实施例中，上述面积等效原理可以但不限于以矢量空间中六分之一个周期的面积作为等效面积衡量，通过计算过调制区域的角度，使上述过调制角度范围比传统的过调制角度范围大，从而实现减小待调制电压矢量在过调制过程中的误差。

可选地，在本实施例中，上述基本矢量幅值v_step可以但不限于根据以下公式计算得出：v_step＝2V_dc/3，其中，V_dc标识直流电压值。

具体结合以下示例进行描述，结合图4所示，图4所示的待调制电压矢量v^*与矢量空间中第一标准矢量U之间的夹角为待调制电压矢量的矢量角度α，进一步，图4所示的虚线与矢量空间中第一标准矢量U之间的夹角θ为根据上述面积等效原理公式(9)计算出的第一过调制角度幅度θ，再者，利用上述第一过调制角度幅度θ判断上述矢量角度α是否在δ₁＝60*n±θ，其中，n＝1。如图4所示，本示例中待调制电压矢量v^*的矢量角度α不在第一过调制角度范围δ₁＝60*n±θ内，因而，采用根据上述公式(7)计算出的待调制电压矢量v^*在第一过调制区的调制比q₁对待调制电压矢量进行过调制。

通过本申请提供的实施例，通过判断待调制电压矢量的矢量角度是否在第一过调制角度范围内，实现了结合幅值和角度对在第一过调制区的待调制电压矢量进行更加准确地过调制控制。

作为一种可选的方案，上述装置还包括：

1)第三判断单元，用于在判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内之前，根据调制比判断待调制电压矢量是否在矢量空间的第二过调制区；若判断出待调制电压矢量在第二过调制区时，则通过以下公式计算与调制比对应的第二过调制角度幅度：

其中，γ表示第二过调制角度幅度，q表示待调制电压矢量的调制比，v_step表示基本矢量的幅值；

通过以下公式计算第二过调制角度范围：

δ₂＝60*m±γ，(12)

其中，δ₂表示第二过调制角度范围，γ表示第二过调制角度幅度，m表示0至5中的任意一个自然数。

可选地，在本实施例中，上述第二过调制区的过调制角度幅度可以但不限于根据面积等效原理得到，其中，上述面积可以但不限于为输出电压在如图3所示的矢量空间中的六分之一个周期内的平均值。可选地，在本实施例中，上述面积等效原理可以但不限于以矢量空间中六分之一个周期的面积作为等效面积衡量，通过计算过调制区域的角度，使上述过调制角度范围比传统的过调制角度范围大，从而实现减小待调制电压矢量在过调制过程中的误差。

可选地，在本实施例中，上述基本矢量幅值v_step可以但不限于根据以下公式计算得出：v_step＝2V_dc/3，其中，V_dc标识直流电压值。

具体结合以下示例进行描述，结合图5所示，图5所示的待调制电压矢量v^*与矢量空间中第一标准矢量U之间的夹角为待调制电压矢量的矢量角度α，进一步，图5所示的虚线与矢量空间中第一标准矢量U之间的夹角γ为根据上述面积等效原理公式(11)计算出的第一过调制角度幅度γ，再者，利用上述第一过调制角度幅度γ判断上述矢量角度α是否在δ₂＝60*m±γ，其中，m＝1。如图5所示，本示例中待调制电压矢量v^*的矢量角度α不在第二过调制角度范围δ₂＝60*m±γ内，因而，采用根据上述公式(7)计算出的待调制电压矢量v^*在第二过调制区的调制比对待调制电压矢量进行过调制。

通过本申请提供的实施例，通过判断待调制电压矢量的矢量角度是否在第二过调制角度范围内，实现了结合幅值和角度对在第二过调制区的待调制电压矢量进行更加准确地过调制控制。

作为一种可选的方案，上述第一判断单元606包括：

1)查找模块，用于根据调制比在预先设置的映射表中查找与调制比对应的过调制角度幅度；

2)判断模块，用于判断待调制电压矢量的矢量角度是否在与调制比对应的过调制角度范围内。

具体结合表2所示进行描述，利用由第一参考电压V₁及第二参考电压V₂计算得出的调制比在预先保存的如表2所示的映射表中查找与调制比相对应的过调制角度幅度，其中，上述调制比根据不同的过调制区(例如，第一过调制区、第二过调制区)会有不同的过调制角度幅度。进一步，以第一过调制区的第一过调制角度幅度θ为例，则对应的过调制角度范围为第一过调制角度范围δ₁，判断待调制电压矢量v^*的矢量角度α是否在第一过调制角度范围δ₁内。

通过本申请提供的实施例，通过根据调制比与过调制角度幅度的对应关系预先建立映射表并保存，使得在进行过调制控制过程中，可以根据计算出的调制比快速查找到对应的过调制角度幅度，节省了控制时间。

作为一种可选的方案，上述控制单元608包括：

1)控制模块，用于根据调制比调整待调制电压矢量的占空比，以实现对待调制电压矢量的过调制控制。

具体结合以下示例进行说明，在判断出上述待调制电压矢量v^*需按照对应的调制比进行过调制控制时，则通过控制如图2所示的控制电路中的各个开关管的开闭时间，以实现对待调制电压矢量的过调制控制。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种过调制控制方法，其特征在于，包括：

获取第一参考电压及第二参考电压，其中，所述第一参考电压与所述第二参考电压的取值根据控制电路中的交流电流变换得到；

根据所述第一参考电压及所述第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度和调制比；

判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内，并在判断出所述矢量角度在所述过调制角度范围之外时，根据所述调制比对所述控制电路中的所述待调制电压矢量进行过调制控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参考电压及所述第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度和调制比包括：

根据所述第一参考电压v_ref1 ^*与所述第二参考电压v_ref2 ^*通过以下公式计算所述待调制电压矢量的调制比及所述待调制电压矢量的矢量角度；

$q=\sqrt{{v_{\mathrm{ref}1}}^2+{v_{\mathrm{ref}2}}^2},$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{v_{\mathrm{ref}1}}{v_{\mathrm{ref}2}},$

其中，所述v_ref1表示所述第一参考电压v_ref1 ^*的幅值，所述v_ref2表示所述第二参考电压v_ref2 ^*的幅值，所述q表示所述待调制电压矢量的所述调制比；所述α表示所述待调制电压矢量的所述矢量角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内之前，还包括：

根据所述调制比判断所述待调制电压矢量是否在矢量空间的第一过调制区；

若判断出所述待调制电压矢量在所述第一过调制区时，则通过以下公式计算与所述调制比对应的第一过调制角度幅度：

其中，所述θ表示所述第一过调制角度幅度，所述q表示所述待调制电压矢量的调制比，所述v_step表示基本矢量的幅值；

通过以下公式计算所述第一过调制角度范围：

δ₁＝60*n±θ，

其中，所述δ₁表示所述第一过调制角度范围，所述θ表示所述第一过调制角度幅度，所述n表示0至5中的任意一个自然数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内之前，还包括：

根据所述调制比判断所述待调制电压矢量是否在矢量空间的第二过调制区；

若判断出所述待调制电压矢量在所述第二过调制区时，则通过以下公式计算与所述调制比对应的第二过调制角度幅度：

其中，所述γ表示所述第二过调制角度幅度，所述q表示所述待调制电压矢量的调制比，所述v_step表示基本矢量的幅值；

通过以下公式计算所述第二过调制角度范围：

δ₂＝60*m±γ，

其中，所述δ₂表示所述第二过调制角度范围，所述γ表示所述第二过调制角度幅度，所述m表示0至5中的任意一个自然数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内包括：

根据所述调制比在预先设置的映射表中查找与所述调制比对应的过调制角度幅度；

判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的所述过调制角度范围内。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述调制比对所述控制电路中的所述待调制电压矢量进行过调制控制包括：

根据所述调制比调整所述待调制电压矢量的占空比，以实现对所述待调制电压矢量的过调制控制。

7.一种过调制控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取第一参考电压及第二参考电压，其中，所述第一参考电压与所述第二参考电压的取值根据控制电路中的交流电流变换得到；

计算单元，用于根据所述第一参考电压及所述第二参考电压计算待调制电压矢量的矢量角度及调制比；

第一判断单元，用于判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内；

控制单元，用于在判断出所述矢量角度在所述过调制角度范围之外时，根据所述调制比对所述控制电路中的所述待调制电压矢量进行过调制控制。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：

第一计算模块，用于根据所述第一参考电压v_ref1 ^*与所述第二参考电压v_ref2 ^*通过以下公式计算所述待调制电压矢量的调制比及所述待调制电压矢量的矢量角度；

$q=\sqrt{{v_{\mathrm{ref}1}}^2+{v_{\mathrm{ref}2}}^2},$

$\tan \mathrm{\α}=\frac{v_{\mathrm{ref}1}}{v_{\mathrm{ref}2}},$

其中，所述v_ref1表示所述第一参考电压v_ref1 ^*的幅值，所述v_ref2表示所述第二参考电压v_ref2 ^*的幅值，所述q表示所述待调制电压矢量的所述调制比；所述α表示所述待调制电压矢量的所述矢量角度。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

第二判断单元，用于在所述判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内之前，根据所述调制比判断所述待调制电压矢量是否在矢量空间的第一过调制区；

若判断出所述待调制电压矢量在所述第一过调制区时，则通过以下公式计算与所述调制比对应的第一过调制角度幅度：

其中，所述θ表示所述第一过调制角度幅度，所述q表示所述待调制电压矢量的调制比，所述v_step表示基本矢量的幅值；

通过以下公式计算所述第一过调制角度范围：

δ₁＝60*n±θ，

其中，所述δ₁表示所述第一过调制角度范围，所述θ表示所述第一过调制角度幅度，所述n表示0至5中的任意一个自然数。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

第三判断单元，用于在所述判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的过调制角度范围内之前，根据所述调制比判断所述待调制电压矢量是否在矢量空间的第二过调制区；

若判断出所述待调制电压矢量在所述第二过调制区时，则通过以下公式计算与所述调制比对应的第二过调制角度幅度：

其中，所述γ表示所述第二过调制角度幅度，所述q表示所述待调制电压矢量的调制比，所述v_step表示基本矢量的幅值；

通过以下公式计算所述第二过调制角度范围：

δ₂＝60*m±γ，

其中，所述δ₂表示所述第二过调制角度范围，所述γ表示所述第二过调制角度幅度，所述m表示0至5中的任意一个自然数。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一判断单元包括：

查找模块，用于根据所述调制比在预先设置的映射表中查找与所述调制比对应的过调制角度幅度；

判断模块，用于判断所述待调制电压矢量的所述矢量角度是否在与所述调制比对应的所述过调制角度范围内。

12.根据权利要求7-11中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元包括：

控制模块，用于根据所述调制比调整所述待调制电压矢量的占空比，以实现对所述待调制电压矢量的过调制控制。