孙鹤旭　荆　锴　董　砚　郑　易

(1.河北工业大学控制科学与工程学院 风电系统控制与测试工程技术研究中心　天津　300130

2.河北科技大学　石家庄　050018)



基于120°坐标系的SVPWM算法研究

孙鹤旭1，2荆锴1董砚1郑易1

(1.河北工业大学控制科学与工程学院 风电系统控制与测试工程技术研究中心天津300130

2.河北科技大学石家庄050018)

摘要针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法结构复杂及运算量大等问题，提出一种基于120° AB非正交坐标系的SVPWM算法。该算法首先打破直角坐标系的约束，选取互差120°的单位矢量为基，构建非正交坐标系，进而将空间矢量变换到该坐标系下，利用两个坐标分量进行扇区判断、作用时间运算以及产生PWM信号，实现了SVPWM算法。通过仿真和实验，验证了该SVPWM算法的正确性，并在数字控制器的算法实现上与传统算法进行对比，得出该算法具有结构简单、运算快速以及控制精确等优势。

关键词：空间矢量非正交坐标系脉宽调制扇区

Research of SVPWM Algorithm Based on 120° Coordinates System

SunHexu1，2JingKai1DongYan1ZhengYi1

(1.Engineering Technology Research Center of Wind Power System Control and Testing School of Control Science and EngineeringHebei University of TechnologyTianjin300130China2.Hebei University of Science and TechnologyShijiazhuang050018China)

AbstractA new space vector pulse width modulation (SVPWM) algorithm based on 120° AB non-orthogonal coordinates is put forward in order to avoid the problems of structure complexity and large computation of the traditional algorithm.The constraint of Cartesian coordinates system is broken and two unit vectors with 120° angle are used as the bases to compose the novel non-orthogonal coordinates.Then，each space vector can be transformed into this coordinates.Through the judgment and operation of both coordinate components，the sectors judgment，action time calculation，and PWM signal’s generation can be accomplished to implement the SVPWM algorithm.At last，simulations and experiments verify the correctness of the proposed algorithm.By comparing with the traditional algorithm in digital controllers，the simplicity，speediness，and exactness of the proposed SVPWM algorithm have been testified.

Keywords：Space vector，non-orthogonal coordinates system，PWM，sector

0引言

近年来，随着数字控制技术以及电力电子技术的快速发展，高性能的传动控制系统对其逆变电路的脉宽调制技术要求也越来越高，其中，空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)技术因具有电压利用率高以及谐波损耗小等优点，已成为广泛应用的PWM技术之一。

SVPWM是以磁链跟踪控制为目标的调制技术，在矢量控制[1-3]的电流闭环内较为常用，以实现对电流的稳定控制；亦有将SVPWM用于直接转矩控制[4，5]以及宽调速范围的弱磁控制[6]等电机控制中。而传统的SVPWM算法结构较为复杂，在应用于数字控制时，对处理器的速度要求较高，很多学者对此进行了研究。……