CN106788029B - 一种空间矢量过调制处理方法 - Google Patents

一种空间矢量过调制处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106788029B
CN106788029B CN201611196698.4A CN201611196698A CN106788029B CN 106788029 B CN106788029 B CN 106788029B CN 201611196698 A CN201611196698 A CN 201611196698A CN 106788029 B CN106788029 B CN 106788029B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vector
voltage reference
reference vector
section
ovennodulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611196698.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106788029A (zh
Inventor
谢爱华
齐丹丹
钱巍
吴波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Estun Automation Co Ltd
Original Assignee
Nanjing Estun Automation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Estun Automation Co Ltd filed Critical Nanjing Estun Automation Co Ltd
Priority to CN201611196698.4A priority Critical patent/CN106788029B/zh
Publication of CN106788029A publication Critical patent/CN106788029A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106788029B publication Critical patent/CN106788029B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/0003—Control strategies in general, e.g. linear type, e.g. P, PI, PID, using robust control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开一种空间矢量过调制处理方法，所述方法包括以下步骤：首先计算电压参考矢量所在扇区，判断电压参考矢量所在位置是否超过线性调制区，如未超过线性调制区即认为未发生过调制，如超过线性调制区判定为发生过调制，并将所在扇区进一步划分为N个相等的区间，得到N+1个矢量值，判断电压参考矢量所在区间，并通过查表的方法用该区间内与其最近的矢量值近似等效。此种方法可提高算法的运行效率，使计算工作量大大减小，提高控制系统的动态响应速度，易于实现。

Description

一种空间矢量过调制处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于提高逆变器输出电压或增大电机最大输出转矩的空间矢量过调制处理方法。
背景技术
脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，使逆变器的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，空间矢量调制技术SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是电力电子领域中，尤其是电机控制领域中常用调制技术，SVPWM的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。SVPWM方法将逆变系统和同步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。
在电气传动中，为了提高逆变器的输出电压以及在电机控制中增大电机的最大输出转矩，往往需要采用到过调制技术。由于发生过调制现象时，空间矢量落于非线性调制区，计算难度大，现有的过调制方法虽然可以获得准确的计算值，但是计算方法过于复杂，而微处理器的处理能力有限，往往不适合工程实际应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提出了一种空间矢量过调制处理方法，其计算简单，易于实现，适合工程应用。
为了达成上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明空间矢量过调制处理方法，包括以下步骤：
首先计算电压参考矢量所在扇区，判断电压参考矢量所在位置是否超过线性调制区，如未超过线性调制区即认为不进行过调制，如电压参考矢量落入非线性调制区，即判定为需要过调制。过调制的处理过程如下：
（1）将所述电压参考矢量所在扇区进一步划分为N个相等的区间，得到N+1个矢量值，并获得矢量表。
（2）判断电压参考矢量所在区间，电压参考矢量所在区间为N个区间中的一个区间。
（3）在该区间内找出与电压参考矢量最近的矢量值，查矢量表得到电压参考矢量的近似等效值，该近似等效值即作为所述过调制处理方法的最终输出值。
所述N大于等于2，N值越大，算法精度越高，但处理工作量越大。
所示方法中第（3）步骤中找出与电压参考矢量最近的矢量值方法是通过计算所述电压参考矢量与所在区间内的两个相邻的电压矢量的夹角，夹角更小的电压矢量认为是与电压参考矢量最近的矢量值。
本发明一种空间矢量过调制处理方法，可提高算法的运行效率，使计算工作量大大减小，提高控制系统的动态响应速度，易于实现。
附图说明
图1是本发明过调制处理方法流程图。
图2是本发明空间矢量图的一个实施例。
图3是本发明运行效果图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示：所述方法包括以下步骤：首先计算电压参考矢量所在扇区，在本实施例中电压参考矢量Uref在空间矢量调制算法中的第I扇区，判断电压参考矢量所在位置是否超过线性调制区，如未超过线性调制区即认为未发生过调制，如电压参考矢量落入非线性调制区，即判定为发生过调制，图2中的圆形外部区域即为非线性调制区。在本实施例中，电压参考矢量Uref落入了非线性调制区。过调制处理方法如下：
（1）将所述电压参考矢量所在扇区进一步划分为N个相等的区间，得到N+1个矢量值，并获得矢量表；在本实施例中，划分为4个区域，即N=4，每个区域大概占有15°的区间，共获得了5个电压矢量，即U1，U2，U3，U4，U5。该5个矢量即构成了矢量表。
（2）判断电压参考矢量所在区间，电压参考矢量所在区间为N个区间中的一个区间；在本实施例中电压参考矢量落在了U2与U4之间的区域。
（3）在该区间内找出与电压参考矢量最近的矢量值，找出与电压参考矢量最近的矢量值方法是通过计算所述电压参考矢量与所在区间内的两个相邻的电压矢量的夹角，夹角更小的认为是与电压参考矢量最近的矢量值，在本实施例中，与电压参考矢量临近的两个矢量U2，U4，其中U2与Uref的夹角更小，查矢量表得到电压参考矢量的近似等效值U2，U2即作为所述过调制处理方法的最终输出值。从图3可看出本发明和复杂的过调制处理算法两者运行效果相差不大，可以达到工程应用的要求。
与传统的处理方式相比，有以下优势：
（1）该方法主要依靠查表的方法选择合适的近似矢量，该方法简单实用，运算量很小，合理的利用了程序存储空间，以获得更好的程序执行效率；
（2）通过N值的选取，可灵活权衡算法的精度以及处理工作量，以达到工程实用的最佳效果；
（3）由于程序处理效率更高，在过调制区间内会使控制对象获得更好的动态特性。
本发明公开一种空间矢量过调制处理方法，所述方法包括以下步骤：首先计算电压参考矢量所在扇区，判断电压参考矢量所在位置是否超过线性调制区，如未超过线性调制区即认为未发生过调制，如超过线性调制区判定为发生过调制，并将所在扇区进一步划分为N个相等的区间，得到N+1个矢量值，判断电压参考矢量所在区间，并通过查表的方法用该区间内与其最近的矢量值近似等效。此种方法可提高算法的运行效率，使计算工作量大大减小，提高控制系统的动态响应速度，易于实现。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (2)

1.一种空间矢量过调制处理方法，其步骤是：
首先计算电压参考矢量所在扇区，判断电压参考矢量所在位置是否超过线性调制区，如未超过线性调制区，则不进行过调制；如电压参考矢量落入非线性调制区，即判定为需要过调制；过调制的处理过程如下：
A、将所述电压参考矢量所在扇区进一步划分为N个相等的区间，得到N+1个矢量值，并获得矢量表；
B、判断电压参考矢量所在区间，电压参考矢量所在区间为N个区间中的一个区间；
C、在该区间内找出与电压参考矢量最近的矢量值，查矢量表得到电压参考矢量的近似等效值，该近似等效值即作为所述过调制处理方法的最终输出值；
所述N大于等于2。
2.根据权利要求1所述一种空间矢量过调制处理方法，其特征是：所述过调制的处理过程C中找出与电压参考矢量最近的矢量值，其方法是通过计算所述电压参考矢量与所在区间内的两个相邻的电压矢量的夹角，夹角小的电压矢量认为是与电压参考矢量最近的矢量值。
CN201611196698.4A 2016-12-22 2016-12-22 一种空间矢量过调制处理方法 Active CN106788029B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611196698.4A CN106788029B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种空间矢量过调制处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611196698.4A CN106788029B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种空间矢量过调制处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106788029A CN106788029A (zh) 2017-05-31
CN106788029B true CN106788029B (zh) 2019-04-30

Family

ID=58899234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611196698.4A Active CN106788029B (zh) 2016-12-22 2016-12-22 一种空间矢量过调制处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106788029B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101505111A (zh) * 2009-03-11 2009-08-12 株洲南车时代电气股份有限公司 一种三电平空间矢量的过调制方法及系统
CN101615853A (zh) * 2009-06-10 2009-12-30 西安理工大学 三电平pwm整流器对称三区的电压矢量脉宽调制方法
EP2290805A1 (en) * 2008-06-13 2011-03-02 Zhuzhou CSR Times Electric Co., Ltd. A space vector based synchronous modulating method and system
CN102223138A (zh) * 2011-06-27 2011-10-19 株洲南车时代电气股份有限公司 一种电机同步调制方法及其控制系统
CN103580519A (zh) * 2013-10-28 2014-02-12 华中科技大学 一种双模式svpwm过调制方法
CN103825529A (zh) * 2014-02-27 2014-05-28 株洲南车时代电气股份有限公司 一种低开关频率下高动态响应脉宽调制方法
CN104009659A (zh) * 2014-05-30 2014-08-27 华南理工大学 基于径向基神经网络的svpwm三相逆变器控制方法
CN105790664A (zh) * 2016-03-31 2016-07-20 华中科技大学 永磁同步电机模型预测控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2290805A1 (en) * 2008-06-13 2011-03-02 Zhuzhou CSR Times Electric Co., Ltd. A space vector based synchronous modulating method and system
CN101505111A (zh) * 2009-03-11 2009-08-12 株洲南车时代电气股份有限公司 一种三电平空间矢量的过调制方法及系统
CN101615853A (zh) * 2009-06-10 2009-12-30 西安理工大学 三电平pwm整流器对称三区的电压矢量脉宽调制方法
CN102223138A (zh) * 2011-06-27 2011-10-19 株洲南车时代电气股份有限公司 一种电机同步调制方法及其控制系统
CN103580519A (zh) * 2013-10-28 2014-02-12 华中科技大学 一种双模式svpwm过调制方法
CN103825529A (zh) * 2014-02-27 2014-05-28 株洲南车时代电气股份有限公司 一种低开关频率下高动态响应脉宽调制方法
CN104009659A (zh) * 2014-05-30 2014-08-27 华南理工大学 基于径向基神经网络的svpwm三相逆变器控制方法
CN105790664A (zh) * 2016-03-31 2016-07-20 华中科技大学 永磁同步电机模型预测控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106788029A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106788027B (zh) 一种基于最优二矢量组合的模型预测控制方法及系统
Wang et al. A low-complexity optimal switching time-modulated model-predictive control for PMSM with three-level NPC converter
Zhang et al. A PWM for minimum current harmonic distortion in metro traction PMSM with saliency ratio and load angle constrains
Patil et al. Closed‐loop hybrid direct torque control for medium voltage induction motor drive for performance improvement
Alsofyani et al. Enhanced performance of constant frequency torque controller–based direct torque control of induction machines with increased torque-loop bandwidth
CN103338000A (zh) 基于新型磁链观测器的npc三电平逆变器矢量控制系统
CN103904972A (zh) 一种新型永磁同步电机模糊无差拍算法矢量控制系统
Lee et al. Sector-based analytic overmodulation method
Dey et al. Hysteresis current controller for a general n‐level inverter fed drive with online current error boundary computation and nearly constant switching frequency
CN104218860A (zh) 一种电机控制系统查表插补法过调制控制方法
US20100253269A1 (en) Method for operating a rotating electric machine
Wang et al. Research and Simulation of DTC Based on SVPWM of PMSM
CN106788029B (zh) 一种空间矢量过调制处理方法
Lee et al. A carrier-based adjustable discontinuous PWM for three-phase voltage source inverter
Bharath et al. Closed loop analysis of multilevel inverter fed drives
KR101564358B1 (ko) 저부하 조건에서의 전류 고조파왜율 조절을 위한 컨버터 제어 방법 및 장치
Dost et al. Flexible dimensioning opportunities of a (virtual) flux-based hysteresis controller for a reduced switching frequency
CN110999067B (zh) 用于控制三相逆变器的方法
Liu et al. Double-Objective Global Optimal Model-Free Predictive Control for SMPMSM Drive System Based on DSVM
JP2018126021A (ja) モータ制御装置
CN108809179A (zh) 一种带查表过调制的新能源汽车电机控制方法
Rajasekaran et al. Comparative Analysis of Two Level VSI and Three Level Neutral Point Clamped Inverter for Torque Ripple Reduction in Induction Drive
Hong et al. Analytic overmodulation method and application to IPMSM current control
Niedermayr et al. High speed sensorless control of a synchronous motor with Kalman filter
CN111541367B (zh) 一种变频调速逆变器及其死区引起相移补偿方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant