CN114257224B - 同步优化脉宽调制的处理方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种同步优化脉宽调制的处理方法、装置及电子设备，其中方法包括：将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；获取三相SOPWM波形在各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；从各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；根据目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。这样，大大简化了数字化实现流程，减少资源占用率、减少运算耗时。

Description

同步优化脉宽调制的处理方法、装置及电子设备
技术领域
本申请涉及脉宽调制技术领域，尤其涉及一种同步优化脉宽调制的处理方法、装置及电子设备。
背景技术
同步优化脉宽调制（Synchronous Optimal PWM，SOPWM）技术是一类基于目标优化、求解开关角的PWM技术，SOPWM的类型主要包括特定次谐波消除PWM（SpecifiedHarmonic Elimination PWM，SHEPWM）、电流谐波最小PWM（Current HarmonicsMinimization PWM，CHMPWM）、损耗最小PWM、转矩脉动最小PWM等。SOPWM通过对桥臂相电压波形中开关角位置的优化求解，以达到设定的优化目标，例如，SHEPWM的消除选定次谐波。
现有技术方案在设计三相SOPWM的数字化实现时，只针对单相（比如A相）完成PWM发波逻辑的设计，然后B相和C相需要对电压相角做移相操作，就可以直接“复制”A相的SOPWM波形，三相PWM发波逻辑完全相同且彼此独立。现有三相SOPWM的数字化实现方案存在需要顺序执行3次PWM发波逻辑对应的代码，资源占用大，运算耗时较长。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种同步优化脉宽调制的处理方法、装置及电子设备。
第一方面，本申请实施例提供了一种同步优化脉宽调制的处理方法，所述方法包括：
将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；
根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；
获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；
从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；
根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。
第二方面，本申请实施例提供了一种同步优化脉宽调制的处理装置，所述装置包括：
划分模块，用于将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；
第一确定模块，用于根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；
第一获取模块，用于获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
第二确定模块，用于根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；
第二获取模块，用于从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中，获取所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；
第三确定模块，用于根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行第一方面提供的同步优化脉宽调制的处理方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行第一方面提供的同步优化脉宽调制的处理方法。
上述本申请提供的同步优化脉宽调制的处理方法、装置及电子设备，将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。这样，只需要执行1次PWM发波逻辑，无需对A、B、C三相分别执行3次相同的PWM发波逻辑，大大简化了数字化实现流程，减少资源占用率、减少运算耗时。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了现有SOPWM桥臂相电压波形开关角位置示意图；
图2示出了现有三相SOPWM数字化实现流程图；
图3示出了本申请实施例提供的同步优化脉宽调制的处理方法的一流程示意图；
图4示出了本申请实施例提供的空间电压矢量分布和扇区划分示意图；
图5示出了本申请实施例提供的第一扇区电压采样点分布示意图；
图6示出了本申请实施例提供的三相SOPWM电压波形示意图；
图7示出了本申请实施例提供的基于DSP28335的数字化实现效果图；
图8示出了本申请实施例提供的基于DSP28335的数字化实现的运算耗时对比示意图；
图9示出了本申请实施例提供的同步优化脉宽调制的处理装置的一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。
现有技术方案在设计三相SOPWM的数字化实现时，为简化求解过程，通常均采取1/4周期偶对称和180°奇对称的桥臂相电压波形，如图1给出了开关角数量N=5时的SOPWM桥臂相电压波形开关角位置示意图。在图1中，将待优化求解的开关角位置约束在A相电压相角θA的[0，90°]范围内。图1中存在5个待优化求解的开关角α1, α2, α3, α4, α5，即开关角数量N=5，通过设定不同的优化目标可以求解得到θA在[0，90°]范围内对应的开关角数据；然后利用1/4周期偶对称和180°奇对称即可得到一个基波周期360°内桥臂相电压波形。
但是，SOPWM技术只是针对单相桥臂相电压波形的目标优化、开关角求解，基于求解出的开关角数据仅能得到单相电压波形。若要得到三相SOPWM电压波形，现有技术方案均是通过三相互差120°这一对称特性，在A相桥臂相电压波形的基础上，分别进行移相120°、240°得到B相、C相的相电压波形。因此，现有技术方案在设计三相SOPWM的数字化实现时，只针对单相完成PWM发波逻辑的设计，例如，只针对A相完成PWM发波逻辑的设计，然后B相和C相仅需要对电压相角做移相操作，就可以直接“复制”A相的PWM发波逻辑，原理比较简单，三相SOPWM波形之间完全独立。
另外，现有数字化实现方案仍然采取基于载波的方式，设定单增计数模式下的锯齿型载波，在每个载波的上溢中断内根据离线计算出的开关角度数据（如上述α1，α2，α3，α4，α5）去更新三相比较值，并与载波值实时比较，当发生比较事件时则依据比较事件动作模式的值输出高电平或低电平。
请参阅图2，图2 给出了现有技术方案的三相SOPWM数字化实现流程图，具体包括：步骤S201，根据调制度M得到开关角数据；
步骤S202，根据目标电压矢量相角θ计算出A相电压相角θA、B相电压相角θB、C相电压相角θC。
步骤S203，θA每隔10°划分一个区间，共36个角度区间。在每个区间内判断存在开关角的个数，并根据开关角数据计算A相的占空比。
步骤S204，根据角度区间的不同以及每个区间内存在开关角的个数，确定A相比较事件动作模式的值。
步骤S205，θB每隔10°划分一个区间，共36个角度区间。在每个区间内判断存在开关角的个数，并根据开关角数据计算B相的占空比。
步骤S206，根据角度区间的不同以及每个区间内存在开关角的个数，确定B相比较事件动作模式的值。
步骤S207，θC每隔10°划分一个区间，共36个角度区间。在每个区间内判断存在开关角的个数，并根据开关角数据计算C相的占空比。
步骤S208，根据角度区间的不同以及每个区间内存在开关角的个数，确定C相比较事件动作模式的值。
步骤S209，更新三相比较值和比较事件动作模式的值。
可以看到现有技术方案的数字化实现过程中最主要的环节是PWM发波逻辑，即如何确定三相比较值与三相比较事件动作模式。特别地，A、B、C三相的PWM发波逻辑只是输入（θ x ，x=A，B，C）和输出变量不同，其内部逻辑完全一致可直接“复制”，彼此独立执行。
现有技术方案在设计三相SOPWM的数字化实现时，只针对单相（比如A相）完成PWM发波逻辑的设计，然后B相和C相仅需要对电压相角做移相操作，就可以直接“复制”A相的SOPWM波形，三相PWM发波逻辑完全相同且彼此独立。
例如在图2中，针对A相完成PWM发波逻辑的设计为步骤S203至步骤S204，针对B相完成PWM发波逻辑的设计为步骤S205至步骤S206，针对C相完成PWM发波逻辑的设计为步骤S207至步骤S208。步骤S203至步骤S204可以称为A相的PWM发波逻辑，步骤S205至步骤S206可以称为B相的PWM发波逻辑，步骤S207至步骤S208可以称为C相的PWM发波逻辑。
但是，此种方案的缺点也很明显，即数字化实现时的操作导致成倍的消耗微控制器的计算资源，需要顺序执行图2中所示的“PWM发波逻辑”代码，资源占用大，运算耗时较长。开关角数量越多，实现过程越耗时且资源占用率是3倍的增加。尤其对于一些需要输出较高基波频率的应用场合比如高速电机驱动（例如，输出基波频率>2000Hz），要求载波比（载波比=开关频率/基波频率）不能低于10，从而开关频率>20kHz，留给微控制器的运算时长<50us，受限于微控制器的运算能力，运算耗时较长的三相SOPWM数字化实现方案是不能接受的。
实施例1
本公开实施例提供了一种同步优化脉宽调制的处理方法。
具体的，参见图3，同步优化脉宽调制的处理方法包括：
步骤S301，将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点。
在本实施例中，利用三相SOPWM属于同步调制的特性，即三相SOPWM波形同时满足三相对称、180°奇对称、1/4周期偶对称的对称特性，将A、B、C三相电压矢量合成为一个空间电压矢量，并将空间电压矢量划分为6个扇区，每个扇区包含k个角度区间，每个区间大小为60°/k，k为正整数，举例来说，k可以设置为5、10等，在此不做限制。
在本实施例中，步骤S301中的将空间电压矢量划分为6个扇区，可以包括以下步骤：
将相角为零的A相电压矢量、相角为零的B相电压矢量、相角为零的C相电压矢量在平面相交于一交叉点，将所述平面划分为6个扇区，其中，相角为零的A相电压矢量、相角为零的B相电压矢量、相角为零的C相电压矢量两两之间夹角为120°。
具体来说，可以将6个扇区设置为扇区编号sec=1、sec=2、sec=3、sec=4、sec=5、sec=6，将扇区编号sec=1、sec=2、sec=3、sec=4、sec=5、sec=6对应的各扇区划分360/k个角度区间，各角度区间的电压采样点依次设置采样点编号kth=0、kth=1、kth=2、......、kth=k-1。
举例来说，将三相电压看做一个整体，即将三相电压作为空间电压矢量，相角为θ， 图4所示为三相两电平空间电压矢量分布和扇区划分示意图，轴定义为相角θ=0°，A、B、C三 相电压矢量相角θA、θB、θC与空间电压矢量
Figure DEST_PATH_IMAGE002
的相角θ的关系如图4所示，图4中A相电压矢量 L1、B相电压矢量L2、C相电压矢量L3在平面相交， 图中A相电压矢量L1、B相电压矢量L2、C相 电压矢量L3的相角分别为θA 、θB、θC，且θA=0°、θB=0°、θC=0°，A相电压矢量L1、B相电压矢量 L2、C相电压矢量L3的夹角为120°，分割出6个扇区，扇区编号sec命名如图4所示，第一扇区 为sec=1、第二扇区为sec=2、第三扇区为sec=3、第四扇区为sec=4、第五扇区为sec=5、第六 扇区为sec=6。根据同步调制的对称特性，在后续对三相SOPWM波形分析对应的电压矢量序 列、电压矢量作用角度时，只需要针对第一扇区sec=1即可，其他扇区分析结果可由对称特 性分析得到。
步骤S302，根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形。
请参阅5，图5给出了第一扇区sec=1的电压采样点分布示意图，采取每隔10°区间设置一个电压采样点，360°需要划分为36个角度区间。如图5所示，当空间电压矢量相角θ分别为-25°、-15°、-5°、5°、15°、25°时，对应的电压采样点编号kth=0、1、2、3、4、5。如此，通过扇区编号sec值与采样点编号kth值，可表示全部36个角度区间。
需要说明的是，一个基波周期总共划分了36个角度区间，这是为了限制一个角度区间内开关角的数量不大于2。本实施例中，对角度区间大小没有限制，可以不设定为10°，比如以15°或5°划分角度区间都是可以的。
步骤S303，获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度。
在一实施方式中，由调制度M和开关角数量N确定三相SOPWM波形，并对三相SOPWM波形在第一扇区（sec=1）内k个电压采样点（kth=0~k-1）对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度进行分析。相类似的，可以三相SOPWM波形在第二扇区至第六扇区（sec=2~6）内的k个电压采样点（kth=0~（k-1））对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度进行分析。
在一实施方式中，步骤S303可以包括以下步骤：
获取所述三相SOPWM波形在第一扇区内的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
根据所述三相SOPWM波形的对称特性，基于所述第一扇区内各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度分别确定第二扇区至第六扇区的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度。
在一实施例方式中，由调制度M和开关角数量N确定三相SOPWM波形，并对三相SOPWM波形在第一扇区（sec=1）内k个电压采样点（kth=0~k-1）对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度进行分析，然后利用三相SOPWM波形的对称特性，很容易将分析结果拓展到余下的5个扇区（sec=2，3，4，5，6）。
下面结合图4、图6，对步骤S303的具体实现过程进行说明。根据三相两电平空间电压矢量的定义，三相SOPWM波形的不同高低电平组合对应着8个基本电压矢量，即如图4所示的V0(000)~V7(111)。图6给出了调制度M=0.85、开关角个数N=5时三相SOPWM电压波形示意图。
需要补充说明的是，如果已知每个扇区、每个电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度，那么就可以复现出图6所示的三相SOPWM电压波形。本实施例的关键在于离线获取三相SOPWM波形在每个扇区编号sec值、每个采样点编号kth值对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度。然后基于对电压矢量序列、电压矢量作用角度的分析结果，在线实时判断设定的目标电压矢量所在的扇区编号sec值和采样点编号kth值，直接根据目标电压矢量所在的扇区编号sec值和采样点编号kth值得到对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度，并计算出三相比较值和比较事件动作模式值。因为三相SOPWM同步调制的对称特性，只需要完成对第一扇区sec=1的6个电压采样点（采样点编号kth=0、1、2、3、4、5）对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度的分析即可。
结合图4、图6，调制度M=0.85、开关角数量N=5时三相SOPWM波形的第一扇区的电压矢量序列、电压矢量作用角度的分析结果如下：
kth=0采样区间需要发出的电压矢量序列为： V6V1V2V1，对应的电压矢量持续作用角度为： α1-5°、60°-α1-α5、α5-α4、α4-45°。
kth=1采样区间需要发出的电压矢量序列为： V1V6，对应的电压矢量持续作用角度为： α2-15°、25°-α2。
kth=2采样区间需要发出的电压矢量序列为： V6V1V2，对应的电压矢量持续作用角度为： α3-25°、60°-2α3、α3-25°。
kth=3采样区间需要发出的电压矢量序列为： V2V1，对应的电压矢量持续作用角度为： 25°-α2、α2-15°。
kth=4采样区间需要发出的电压矢量序列为： V1V6V1V2，对应的电压矢量持续作用角度为： α4-45°、α5-α4、60°-α1-α5、α1-5°。
kth=5采样区间需要发出的电压矢量序列为： V2V1，对应的电压矢量持续作用角度为： 5°、5°。该采样区间对应的10°相角空间内A相钳位输出1、C相钳位输出0，B相在θB=0°处由于波形奇对称而存在一个从1到0的电平跳变，因此V2和V1电压矢量分别持续作用5°。
综上，根据三相SOPWM的对称特性可以得到调制度M=0.85、开关角数量N=5时其他5个扇区对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度。而对于其他调制度M、其他N值的三相SOPWM波形，其第一扇区对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度的分析方法类似，此处不再展开说明。
需要说明的是，当调制度M或开关角个数N变化时，上述分析结果中电压矢量序列、电压矢量作用角度也会相应变化，在此不做赘述。同样适用于其他调制度M、其他开关角个数N、其他SOPWM技术，对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度由具体的三相SOPWM波形决定。
步骤S304，根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点。
需要说明的是，基于上述对三相SOPWM波形对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度的离线分析结果，最终可以得到不同扇区编号sec值和不同采样点编号kth值都对应着特定的电压矢量序列、电压矢量作用角度。利用了不同扇区编号sec值和不同采样点编号kth值对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度的分析结果，在线实时判断设定的目标电压矢量所在的扇区编号sec值和采样点编号kth值，根据确定的扇区编号sec值和采样点编号kth值得到对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度。
具体的，在一实施方式中，同步优化脉宽调制的处理方法还可以包括以下步骤：
对各所述扇区设置扇区编号，对各所述电压采样点设置采样点编号；
确定各扇区编号下的各所述采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
确定所述目标采样点所在扇区的目标扇区编号，以及在所述目标扇区编号下对应的目标采样点编号。
步骤S304可以包括以下步骤：
确定所述目标采样点所在扇区的目标扇区编号，以及在所述目标扇区编号下对应的目标采样点编号。
步骤S305，从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度。
在一实施方式中，步骤S305可以包括以下步骤：
将所述目标扇区编号下的目标采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度作为所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度。
步骤S305可以包括以下步骤：
将所述目标扇区编号下的目标采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度作为所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度。
步骤S306，根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。
在一实施方式中，根据上述对电压矢量序列、电压矢量作用角度的离线分析结果，最终可以根据目标电压矢量在线确定其对应的扇区编号sec值、和采样点编号kth值，得到扇区编号sec值、和采样点编号kth值对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度，并根据得到的电压矢量序列、电压矢量作用角度计算出三相比较值，根据三相比较值及载波值计算比较事件动作模式值，更新三相比较值与比较事件动作模式值，再根据比较事件动作模式值确定输出高电平或低电平。
相较于图2中现有技术方案的三相SOPWM数字化实现流程图，本发明所提方法将三相看做一个整体，本实施例提供的同步优化脉宽调制的处理方法，基于空间电压矢量的概念，首先离线分析由调制度M和开关角数量N所确定的三相SOPWM波形在不同扇区和不同电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度，基于上述电压矢量序列、电压矢量作用角度的分析结果，实时在线根据目标电压矢量所在的目标扇区编号sec值和目标采样点编号kth值，直接得到所在的目标扇区编号sec值下的目标采样点编号kth值对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度，并根据得到的电压矢量序列、电压矢量作用角度计算出三相比较值以及比较事件动作模式值。只需要执行1次PWM发波逻辑，无需对A、B、C三相分别执行3次相同的PWM发波逻辑，大大简化了数字化实现流程，减少资源占用、减少运行耗时。
具体的，步骤S306可以包括以下步骤：
根据所述目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度确定所述目标电压矢量的占空比；
根据所述目标电压矢量的占空比确定所述目标电压矢量的三相比较值；
判断所述目标电压矢量的三相比较值与载波值是否相等，得到比较结果；
根据所述比较结果确定输出高电平或低电平。
在一实施方式中，所述根据所述目标电压矢量的占空比确定所述目标电压矢量的三相比较值的步骤，可以包括以下步骤：
将所述目标电压矢量的占空比乘以载波周期的积作为所述三相比较值。
需要说明的是，若在一个采样区间内某相电压波形没有电平跳变，比如第一扇区sec=1时A相在6个电压采样点处始终保持高电平，此时A相的占空比为1。假设单增计数模式下载波的周期值为Tprd，可以由三相占空比值计算出三相比较值，比如当占空比为1时，其比三相比较值为1*Tprd，可以将三相比较值存储在寄存器中。
在一实施方式中，所述根据所述比较结果确定输出高电平或低电平的步骤，可以包括以下步骤：
在所述比较结果为所述三相比较值与所述载波值相等时，确定比较事件动作模式值为第一预设数值，根据所述第一预设数值确定输出高电平；或者，
在所述比较结果为所述三相比较值与所述载波值不相等时，确定比较事件动作模式值为第二预设数值，根据所述第二预设数值确定输出低电平。
需要说明的是，第一预设数值与第二预设数值不相同。比较事件动作模式是指：当寄存器的三相比较值与载波值相等时，对应输出高电平或低电平。若比较事件动作模式值为1，则比较事情发生时刻输出高电平；反之输出低电平。根据上述对三相SOPWM波形对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度的分析结果，在线实时判断目标电压矢量所在的目标扇区编号sec值和目标采样点编号kth值，根据目标扇区编号sec值和目标采样点编号kth值得到对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度，并根据电压矢量序列、电压矢量作用角度可以确定三相比较事情动作模式值。
请参阅图7，图7所示为实施例提供的基于DSP28335的数字化实现效果图，在图7中，A相SOPWM波形J1、C相SOPWM波形J2、中断运算耗时GPIO信号J3，在GPIO信号J3中，1个脉冲信号表示进入1次中断运算，可以看到本实施例提供的同步优化脉宽调制的处理方法正确的实现了三相SOPWM波形，本公开实施例中以10°划分角度区间，一个基波周期总共进入36次中断，与理论设计相符。
为了突出本公开实施例相较于现有技术方案的优势，同样的在TI DSP28335上实现了现有技术方案，图8给出了本公开实施提供的同步优化脉宽调制的处理方法与现有技术基于DSP28335的数字化实现方法运算耗时对比图，本公开实施提供的同步优化脉宽调制的处理方法的运算耗时T2明显小于现有技术的运算耗时T1，本公开实施提供的同步优化脉宽调制的处理方法的运算耗时大约是现有技术方案运算耗时的62.5%。此外，本发明的代码量要远远小于现有技术方案，更适合用于数字化编程实现。
本公开实施提供的同步优化脉宽调制的处理方法，将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。这样，只需要执行1次PWM发波逻辑，无需对A、B、C三相分别执行3次相同的PWM发波逻辑，大大简化了数字化实现流程，减少资源占用率、减少运算耗时。
实施例2
此外，本公开实施例提供了一种同步优化脉宽调制的处理装置。
具体的，如图9所示，同步优化脉宽调制的处理装置900包括：
划分模块901，用于将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；
第一确定模块902，用于根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；
第一获取模块903，用于获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
第二确定模块904，用于根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；
第二获取模块905，用于从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中，获取所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；
第三确定模块906，用于根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。
在一实施方式中，划分模块901，还用于将相角为零的A相电压矢量、相角为零的B相电压矢量、相角为零的C相电压矢量在平面相交于一交叉点，将所述平面划分为6个扇区，其中，相角为零的A相电压矢量、相角为零的B相电压矢量、相角为零的C相电压矢量两两之间夹角为120°。
在一实施方式中，第一获取模块903，还用于获取所述三相SOPWM波形在第一扇区内的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
根据所述三相SOPWM波形的对称特性，基于所述第一扇区内各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度分别确定第二扇区至第六扇区的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度。
在一实施方式中，同步优化脉宽调制的处理装置900还包括：
设置模块，用于对各所述扇区设置扇区编号，对各所述电压采样点设置采样点编号；
第三确定模块，用于确定各扇区编号下的各所述采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
第二确定模块904，还用于将所述目标扇区编号下的目标采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度作为所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；
第二获取模块905，还用于将所述目标扇区编号下的目标采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度作为所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度。
在一实施方式中，第三确定模块906，还用于根据所述目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度确定所述目标电压矢量的占空比；
根据所述目标电压矢量的占空比确定所述目标电压矢量的三相比较值；
判断所述目标电压矢量的三相比较值与载波值是否相等，得到比较结果；
根据所述比较结果确定输出高电平或低电平。
在一实施方式中，第三确定模块906，还用于将所述目标电压矢量的占空比乘以载波周期的积作为所述三相比较值。
在一实施方式中，第三确定模块906，还用于在所述比较结果为所述三相比较值与所述载波值相等时，确定比较事件动作模式值为第一预设数值，根据所述第一预设数值确定输出高电平；或者，
在所述比较结果为所述三相比较值与所述载波值不相等时，确定比较事件动作模式值为第二预设数值，根据所述第二预设数值确定输出低电平。
本公开实施提供的同步优化脉宽调制的处理装置，将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平。这样，只需要执行1次PWM发波逻辑，无需对A、B、C三相分别执行3次相同的PWM发波逻辑，大大简化了数字化实现流程，减少资源占用率、减少运算耗时。
实施例3
此外，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行实施例提供的同步优化脉宽调制的处理方法。
本实施例提供的电子设备可以实现实施例1所提供的同步优化脉宽调制的处理方法，为避免重复，在此不再赘述。
实施例4
此外，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行实施例所提供的同步优化脉宽调制的处理方法。
在本实施例中，计算机可读存储介质可以为只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
本实施例提供的计算机可读存储介质可以实现实施例1所提供的同步优化脉宽调制的处理方法，为避免重复，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者终端中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种同步优化脉宽调制的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；
根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；
获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；
从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；
根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平；
所述获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度，包括：
获取所述三相SOPWM波形在第一扇区内的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
根据所述三相SOPWM波形的对称特性，基于所述第一扇区内各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度分别确定第二扇区至第六扇区的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
所述方法还包括：
对各所述扇区设置扇区编号，对各所述电压采样点设置采样点编号；
确定各扇区编号下的各所述采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
所述根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点，包括：
确定所述目标采样点所在扇区的目标扇区编号，以及在所述目标扇区编号下对应的目标采样点编号；
所述从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中确定与所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度，包括：
将所述目标扇区编号下的目标采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度作为所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将空间电压矢量划分为6个扇区，包括：
将相角为零的A相电压矢量、相角为零的B相电压矢量、相角为零的C相电压矢量在平面相交于一交叉点，将所述平面划分为6个扇区，其中，相角为零的A相电压矢量、相角为零的B相电压矢量、相角为零的C相电压矢量两两之间夹角为120°。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平，包括：
根据所述目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度确定所述目标电压矢量的占空比；
根据所述目标电压矢量的占空比确定所述目标电压矢量的三相比较值；
判断所述目标电压矢量的三相比较值与载波值是否相等，得到比较结果；
根据所述比较结果确定输出高电平或低电平。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电压矢量的占空比确定所述目标电压矢量的三相比较值，包括：
将所述目标电压矢量的占空比乘以载波周期的积作为所述三相比较值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述比较结果确定输出高电平或低电平，包括：
在所述比较结果为所述三相比较值与所述载波值相等时，确定比较事件动作模式值为第一预设数值，根据所述第一预设数值确定输出高电平；或者，
在所述比较结果为所述三相比较值与所述载波值不相等时，确定比较事件动作模式值为第二预设数值，根据所述第二预设数值确定输出低电平。
6.一种同步优化脉宽调制的处理装置，其特征在于，所述装置包括：
划分模块，用于将空间电压矢量划分为6个扇区，将各扇区划分为k个角度区间，对各角度区间设置电压采样点；
第一确定模块，用于根据调制度和开关角数量确定三相SOPWM波形；
第一获取模块，用于获取所述三相SOPWM波形在各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
第二确定模块，用于根据设定的目标电压矢量确定对应目标扇区下的目标采样点；
第二获取模块，用于从各所述电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度中，获取所述目标采样点的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；
第三确定模块，用于根据所述目标电压矢量序列、所述目标电压矢量作用角度和载波值确定输出电平；
第一获取模块，还用于获取所述三相SOPWM波形在第一扇区内的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
根据所述三相SOPWM波形的对称特性，基于所述第一扇区内各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度分别确定第二扇区至第六扇区的各电压采样点对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
所述装置包括：设置模块，用于对各所述扇区设置扇区编号，对各所述电压采样点设置采样点编号；
第三确定模块，用于确定各扇区编号下的各所述采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度；
所述第二确定模块，还用于将所述目标扇区编号下的目标采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度作为所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度；
所述第二获取模块，还用于将所述目标扇区编号下的目标采样点编号对应的电压矢量序列、电压矢量作用角度作为所述目标采样点对应的目标电压矢量序列、目标电压矢量作用角度。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器运行时执行权利要求1至5中任一项所述的同步优化脉宽调制的处理方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行权利要求1至5中任一项所述的同步优化脉宽调制的处理方法。
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