俞小露， 徐抒岩， 曹小涛， 胡 君

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033;

2.中国科学院研究生院，北京 100039)

0 引言

脉宽调制(Pulse With Modulation，PWM)方法因控制简单，灵活和动态响应好，现已广泛应用于电气传动领域，实现PWM的技术主要有:相电压控制PWM、PWM法、随机 PWM、SPWM 法、线电压控制PWM等。20世纪80年代中期提出的空间电压矢量脉宽调制(Space Vector Pulse With Modulation，SVPWM)，其在变频调速方面更具优势，采用逆变器空间电压矢量的转换得到接近圆形的旋转磁场，较好的减小逆变器输出电压谐波成分，使得输出电压的动态性能更好，且直流电压利用率提高约15%，相同波形输出的情况下开关损耗降低约30%［1-2］。SVPWM技术已成为变频调速以及运动控制领域的热点话题，有取代传统SPWM的趋势。

目前主要的SVPWM的实现方法是使用含有SVPWM硬件模块的DSP，结合相关软件的方法，但这种方法只能产生特定通道数的PWM信号，不能满足多轴控制的需要［3］，占用较多的CPU资源，加重DSP负担，不利于运算，而且传统的DSP在处理数据量大、速度快、高实时性和高可靠性的底层算法方面不占优势。本文在对SVPWM的原理进行分析的基础上，给出了一种基于APA600芯片的控制方案，完成实时可靠的多轴控制的PWM信号输出。

1 SVPWM原理

三相电压源逆变器电路中，SA、SB、SC为逆变器桥臂的开关，设置开关函数SK:SK=1(桥臂K，上臂导通，下臂关断);SK=0(桥臂K，上臂关断，下臂导通)，如图1所示。由SA、SB、SC的不同开关组合，可以有八个开关矢量(SaSbSc)，即U0(000)～U7(111)，其中U0和U7开关状态下逆变器输出空间电压矢量为零，称为零矢量。其他六个矢量称为有效矢量［4］。……