2024-04-24 Share: 馬達控制 - SVPWM扇區判斷的實現以及推導過程

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馬達控制— SVPWM扇區判斷的實現以及推導過程

1.一般的Svpwm模組中，輸入量為Vα、Vβ，得到三相計數器的Compare的值，最後輸出U、V、W三相電壓。在FOC控制中實現Svpwm控制的主要步驟如下：
- 1）、扇區判斷；
- 2）、計算相鄰兩個向量去合成想要向量的作用時長；
- 3）、作用時長轉換成計數器的比較值。
下面我們來開始講解扇區的判斷，我們需要知道馬達轉子的當前位置才能夠進行下一步知道相鄰的向量從而產生與轉子形成一定相位差的定子磁場。這時我們先回歸到clark變換時的兩相靜止座標系。作圖如下：
我們可以得到公式1：
由於我們是等幅值的計算（在clark變換中已說明），我們將上面公式進一步可書寫為公式2：
在這裡推導過程中，一般的我們設公式3：
結合公式3 ，我們可以得到公式4:
進一步計算可以得到公式5：
在svpwm的扇區0到360°可分為6個扇區，扇區圖如下：
由公式5，按照我們的一般數學思維便會有：
然後，我們求出θ便可判斷出扇區，但是在程序中我們並是不採用這種計算得數學思維，我們發現在不同扇區Uα與Uβ的比值以及相關的轉換量會有不同的體現。為此結合扇區圖我們來一步步去看：
第一步：

計算出來則有：
第二步，結合Uβ和Uα的波形可知：

結合第一步和第二部我們又可以推導出：
第三步結合反clark變換，可有：
第四步，再進一步的推導我們可以的得到（之所以為啥要再進一步推導，是為了能夠滿足達到唯一條件就可以區分扇區）：
結合上面的表格，我們可以根據
- Uβ、-
大於0或小於0的情況判斷處於哪一個扇區，後續這裡的推導結果我會出一期Matalb的模擬進行驗證。所以一般的我們會看到很多教材都會有的Svpwm扇區判斷公式：
其中A、B、C關係如下：
最後，Svpwm扇區判斷的真值表如下，根據計算得到的N可以判斷得到扇區。

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