svpwm的simulink仿真（svpwm算法仿真）

01

SVPWM算法

电压空间矢量调制方法（SVPWM）是常用的PWM 算法。它与普通的正弦PWM方式不同。它从电机的角度出发，将电机和逆变器作为一个整体来考虑。它并不是简单地从正弦电流出发获得电压，我们关注的是如何使电机获得幅值恒定的圆形旋转磁场，即正弦磁通。

下面将介绍空间电压矢量调制技术的工作原理。要实现SVPWM，必须解决以下三个问题：

(1)如何选择电压矢量；

(2)如何确定各电压矢量的作用时间；

(3)如何确定各电压矢量的作用顺序。

可以等效为电压空间矢量的作用，如下图所示。根据电压合成平均值的等效原理，建立以下公式：

计算周期Ts的电压合成图

其中，T0为零矢量动作时间，零矢量动作时间均分为两个零矢量。根据电压矢量合成原理，可得：

假设参考电压矢量的空间位置与图示的空间电压矢量U4之间的夹角为，则参考电压矢量可以表示为：

Vref 是参考电压矢量的幅度。代入即可得到U4和U6的动作时间：

对于问题（3），每个电压矢量的作用顺序必须遵守以下原则：电压矢量的任何变化只能引起一个桥臂的开关动作，用二进制矢量表示，即只有一种改变可以发生一种改变。原因是，如果让两个或三个桥臂同时工作，在线电压的半个周期内就会出现反极性的电压脉冲，产生反向转矩，引起转矩脉动和电磁噪声。

典型的七段空间电压矢量调制结果如下图所示：

SVPWM 周期调制信号

理论研究表明，空间电压矢量调制技术具有以下优点：

输出电压比正弦波调制高15%。

谐波电流有效值之和接近最优。

在我个人看来，Space Vector（空间矢量）和Carrier-based（基于载波）PWM更多的是分析和实现PWM的方法，而不是不同类型的PWM调制方法。详细信息请参见参考文献[3]。并做了详细证明。

SVPWM的PWM开关信号

02

SVPWM算法的Simulink模型

这里选择基于载波的PWM实现方法，因为1/4三次谐波注入PWM与SVPWM几乎相同，所以其Simulink模型如下：

1/4 三次谐波注入PWM 的Simulink 模型

仿真波形如下：

1/4三次谐波注入PWM仿真波形