SVPWM
SVPWM是空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation)的簡(jiǎn)稱(chēng),通常由三相逆變器的六個(gè)功率開(kāi)關(guān)管組成,經(jīng)過(guò)特定的時(shí)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(huì)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(shí)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(gè)非常不錯(cuò)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(shí)現(xiàn)SVPWM進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
IQMATH
TI的片子很香,控制方面,TI無(wú)疑是做的最好的方案之一,相對(duì)來(lái)說(shuō)資料也非常齊全;另外TI針對(duì)沒(méi)有浮點(diǎn)運(yùn)算器的定點(diǎn)DSP推出了IQMATH庫(kù),在使用Q格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的過(guò)程中,十分方便,代碼也變得更加簡(jiǎn)潔,本文將使用TI的提供的SVPWM算法基于STM32平臺(tái)實(shí)現(xiàn)SVPWM調(diào)制。
測(cè)試平臺(tái)參數(shù):硬件:stm32f103軟件:標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)3.5IDE:MDK-ARM
IQmathLib
本文使用了IQMathLib的Cortex-M3版本,這樣一來(lái),對(duì)于沒(méi)有浮點(diǎn)處理器的定點(diǎn)MCU來(lái)說(shuō),對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行Q格式的處理會(huì)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(gè)平臺(tái)下的靜態(tài)庫(kù),本文使用STM32F1在keil環(huán)境下進(jìn)行開(kāi)發(fā),需要使用的是rvmdk-cm3。
打開(kāi)一個(gè)keil工程,在菜單界面點(diǎn)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(kù),和頭文件;
點(diǎn)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(kù)的路徑,和頭文件的包含路徑,如下圖所示;
最終,build整個(gè)工程即可。
測(cè)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.As-32768){ ???clarke_parameter.As?=?-32768; ??} ?? ??if(clarke_parameter.Bs?>32767){ clarke_parameter.Bs=32767; } if(clarke_parameter.Bs-32768){ ???clarke_parameter.Bs?=?-32768; ??} ?? ??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); ?? ??#define?FOC_DEBUG??SVPWM_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_t?sv_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); ?} ?return?0; }
最終通過(guò)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(dòng)態(tài)圖;右側(cè)是三路PWM輸出通道的比較狀態(tài);
開(kāi)關(guān)狀態(tài)
編輯:jq
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ti
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空間矢量脈寬
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原文標(biāo)題:對(duì)不起!這篇SVPWM來(lái)晚了!
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