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[嵌入式]【电机控制算法】SVPWM算法的应用(基于Simulink与STM32外设场景的仿真) |
前言笔者写下此文的目的,是为了记录在MCU中实现七段式SVPWM最简单最高效率的计算方法,所以本文并不会把重点放在理解SVPWM上,而是适当推导,利用最终结论,并结合STM32的硬件场景,去编写SVPWM算法。 一、扇区判断我们需要知道电机转子当前所在的扇区,下一步才能生成超前转子90°的磁场,吸引转子以最大的力矩旋转。这时候需要利用到两相静止坐标轴(2s)的电压值 Vα和Vβ. 不难发现,U1+U2+U3=0。在芯片中编程时,可以使用这个关系对U2或者U3的表达式进行简化,从而避免更多的乘除法运算(因为更耗时)。
二、各扇区基础矢量作用时间的计算对于矢量,都是可以合成的。定义Uref为合成矢量,Ts为一个作用周期(也就是一个中心对称的互补PWM对的周期): 1.若处于扇区I
2.若处于扇区II
3.若处于扇区III
4.若处于扇区IV
5.若处于扇区V
6.若处于扇区VI
7.In a word
若Ts>作用时间1+作用时间2,那么,剩下的作用时间都平均分配给了两个零矢量。T(000)=T(111)=0.5 *(Ts-作用时间1-作用时间2)。 三、STM32的外设场景关于定时器PWM输出机制的理解上,还请翻阅:STM32定时器的单路PWM输出。 1. TIMx的计数器CNT<1>非中心对称计数 2. TIMx的输入捕获寄存器CCRxCCRx是指:当CNT计数到CCRx寄存器存储的计数值时,CHx的电平发生转换,有个图更形象: 3. TIMx的两种PWM模式STM32主要有两种PWM发波模式。 PWM模式2: 四、互补输出且呈中心对称的PWM对 以CNT向上计数,PWM2模式为例。我们看看外设的应用场景。
五、载波和调制波
六、观察相应扇区的3对PWM波形 以下均以CNT向上计数,PWM2模式为例. 波形由上到下依次是A,B,C三相。 1.扇区I
2.扇区II3.扇区III4.扇区IV5.扇区V6.扇区VI7.In a word
【拓展】 CNT向下计数,PWM模式1? CNT向下计数,PWM模式2? 这里留给读者自行推理,只要明白了例子,很快就能理解CCRx在不同模式下正确的赋值 七、Simulink编程仿真总封装: 1. 输入与输出【需要的输入】 2. MATLAB编程采用载波向上计数,PWM模式2的思想进行搭建,编程。
3. 利用SVPWM算法的输出搭建中心对称且互补的PWM生成器总图: 寻找载波模块: 4.仿真结果与波形 黄色表示A相
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