一文詳解如何實現(xiàn)SVPWM進(jìn)行

SVPWM

SVPWM是空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation)的簡稱，通常由三相逆變器的六個功率開關(guān)管組成，經(jīng)過特定的時序和換相所所產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制波，最終輸出的波形可能會十分接近理想的正弦波形。具體如下圖所示；左側(cè)為復(fù)平面，即空間矢量，右側(cè)為時域的正弦波形；

關(guān)于SVPWM原理的文章非常多，這里可以推薦一下網(wǎng)上一個非常不錯的教程《SVPWM的原理及法則推導(dǎo)和控制算法詳解第五修改版》，本文將如何實現(xiàn)SVPWM進(jìn)行簡單的介紹。

IQMATH

TI的片子很香，控制方面，TI無疑是做的最好的方案之一，相對來說資料也非常齊全；另外TI針對沒有浮點運算器的定點DSP推出了IQMATH庫，在使用Q格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的過程中，十分方便，代碼也變得更加簡潔，本文將使用TI的提供的SVPWM算法基于STM32平臺實現(xiàn)SVPWM調(diào)制。

測試平臺參數(shù)：硬件：stm32f103軟件：標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫3.5IDE：MDK-ARM

IQmathLib

本文使用了IQMathLib的Cortex-M3版本，這樣一來，對于沒有浮點處理器的定點MCU來說，對數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行Q格式的處理會變得更加便捷，并且高效；

首先將IQmathlib解壓可以得到如下文件，其中包含各個平臺下的靜態(tài)庫，本文使用STM32F1在keil環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)，需要使用的是rvmdk-cm3。

打開一個keil工程，在菜單界面點擊如下圖所示的圖標(biāo)進(jìn)入project items；

添加IQmath組，并添加rvmdk-cm3路徑下的靜態(tài)庫，和頭文件；

點擊下圖所示的圖標(biāo)進(jìn)入工程熟悉的設(shè)置；

添加rvmdk-cm3靜態(tài)庫的路徑，和頭文件的包含路徑，如下圖所示；

最終，build整個工程即可。

測試部分程序

/** #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" /** *@briefMainprogram. *@paramNone *@retvalNone */ sv_mod_tsvpwm=SVGEN_DEFAULTS; #defineCLARK0 #definePARK1 #defineSVPWM2 #defineSVPWM_REG3 intmain(void) { intuser_data[4]={0}; staticint16_ttime_cnt=0; Trig_Componentsa; Trig_Componentsb; _iqfinal_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.As32767){ clarke_parameter.Bs=32767; } if(clarke_parameter.Bs

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); #defineFOC_DEBUGSVPWM_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) //換算的CCRx寄存器的值 sv_regs_mod_tsv_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); } return0; }

最終通過串口輸出串口圖形化軟件的Ta，Tb，Tc 如下圖所示；

關(guān)于STM32的配置，需要配置三路互補(bǔ)PWM波形輸出；例如配置了TIM1的CH1，CH2,CH3這三路PWM輸出，然后可以把Ta，Tb，Tc的值分別賦值給CCR1，CCR2，CCR3即可；

具體如下圖所示；左側(cè)是復(fù)平面的矢量合成動態(tài)圖；右側(cè)是三路PWM輸出通道的比較狀態(tài)；

開關(guān)狀態(tài)

編輯：jq