A Space Vector PWM Scheme for Multilevel Inverters Based on Two-Level Space Vector PWM

Ⅰ. INTRODUCTION MULTILEVEL inverters are increasingly being used in high-power medium voltage applications due to their superior performance compared to two-level inverters, such as lower common-mode voltage, lower dv/dt, lower harmonics in output voltage and current, and reduced voltage on the power switches.

Research of the Unity Theory Between Three-level Space Vector and Carrier-based PWM Modulation Strategy

两电平空间矢量脉宽调制（space vector pulse widthmodulation,SVPWM）与正弦脉宽调制（sinusoidal pulse widthmodulation,SPWM）存有一定的本质关系,对于三电平,在常见的8段式SVPWM序列中可以证明,SVPWM与SPWM本质上也存在某种统一。实际的SVPWM调制中,由于要考虑中点电压平衡、减少谐波等其它性能问题,一般会利用开关冗余状态得到8段以上的开关调制序列。目前的文献中还未曾有对这些情况进行统一性地验证,因此三电平SVPWM与SPWM的统一理论存在一定的不足。研究发现,可通过严格地理论推导将传统意义上的调制波分解为2个子调制波,再进行SPWM调制,可以得到与SVPWM完全吻合的序列。该文在此方法基础上深入研究了8段以上（10、12、14段）的SVPWM调制序列与SPWM的统一。经过严格地理论推导,成功实现了含任意段数的SVPWM序列与SPWM的统一。仿真结果证明了该理论的正确性。

三相PWM整流器离散空间矢量无模型预测电流控制策略

针对PWM整流器模型预测控制对系数参数准确性高度依赖的问题,提出一种基于离散空间矢量的无模型预测电流控制(MFPCC)策略。该策略通过矢量合成,在每个控制周期应用两个基本矢量,提高了预测电流的准确性;通过峰谷采样,分别测量并存储上一控制周期两个基本矢量作用下的电流梯度;并建立电流梯度方程,从而根据应用矢量的电流梯度进一步更新剩余6个未应用矢量的电流梯度,结合当前时刻的电流采样值,实现未来时刻的电流预测,得到下一时刻最优的虚拟矢量。该方法不依赖于任何系统参数,且消除了传统MFPCC策略中电流梯度更新停滞现象,降低了输出电流谐波。最后,通过实验和仿真验证了所提方法的有效性和优越性。

基于DSP与基于dSPACE生成SVPWM波的比较研究

通过比较基于DSP与基于dSPACE生成SVPWM波为例,介绍了基于dSPACE的半实物仿真技术。实验证明dSPACE实时仿真平台具有良好的控制效果,从而显示了dSPACE实时仿真平台与传统开发工具相比有其自身的特点和优势,可成为开发系统或是控制器的又一选择。

感应电机空间矢量PWM控制逆变器死区效应补偿

针对感应电机矢量控制系统,提出了一种可以同时补偿死区误差电压并消除零电流钳位现象的死区补偿方法。在分析影响死区效应的因素以及等效死区时间表达式的基础上,采用平均死区时间补偿法,在两相静止轴系中对等效死区时间产生的误差电压进行了补偿。为了提高电流极性检测的准确性,利用旋转轴系中的励磁电流和转矩电流分量经过坐标反变换,判断电流在两相静止轴系所处的扇区来决定需要施加的补偿电压。另外,为了改善输出电流波形的质量,将一种零电流钳位效应消除方法结合到上述补偿方法中。通过TMS320F2812DSP芯片实现补偿算法,并在11kW感应电机矢量控制系统中验证了死区补偿算法的有效性。

基于DSP高速信号处理器的空间电压矢量PWM技术的研究与实现

本文详述了空间电压矢量 PWM的原理 ,并对每一扇区矢量作用时间进行推导 ,最后在 TI公司生产的TMS3 2 0 F2 40 DSP高速信号处理器上进行了实现 。

基于DSP的空间电压矢量法PWM的研究

叙述了空间电压矢量脉宽调制（ＳＶＰＷＭ）的基本原理，介绍了用数字信号处理器（ＤＳＰ）ＴＭＳ３２０Ｆ２４１生成ＳＶＰＷＭ的方法。这种芯片是专门为电机控制而设计的，擅长实时信号处理，它的优异性能可以实时完成 ＳＶＰＷＭ控制算法，且速度快、精度高。

一种新颖的基于空间矢量PWM的死区补偿方法

该文针对永磁同步电机的矢量控制系统,详细分析了空间矢量 PWM 中死区效应对输出电压的影响,并结合空间矢量图,讨论了输出电压矢量位置与三相电流方向的关系。在此基础上,该文提出了一种新的死区补偿策略,将三相电流分成六个区域,并在每个区域只对其中一相输出电压进行补偿。该方法通过判断输出电压矢量的角度来获取三相电流的方向,避免了电流检测中多个零点的现象。最后,结合TMS320F240 DSP 控制芯片,进行了补偿前后的实验,得到令人满意的补偿效果。

基于双环控制的三相SVPWM逆变器研究

提出一种基于电压电流双环控制的三相SVPWM逆变器,分析了其两相同步旋转坐标系下的数学模型并由此构建了系统的电压电流控制器。为了提高系统的动态响应特性及抗扰能力,电压外环包含了负载电流前馈及输出滤波电容电流解耦,电流内环包含了输出电压前馈及输出滤波电感电压解耦。20kVA实验样机的实验结果表明,该逆变器具有良好的非线性负载能力。

一种新的PWM整流器电感上限值设计方法

从PWM整流器网侧输入正弦电流在过零处最大变化率与其所能承受最大功率的关系出发,分析了在电流过零处一个PWM采样周期内输入电流变化率与各开关导通时间的关系,提出了一种PWM整流器网侧电感上限值的设计方法.同时在Saber仿真平台上进行了仿真实验,得到了不同电感值情况下系统输出直流电压和输入电流的变化波形,结果验证了这种设计方法的正确性和可行性.

一种SVPWM过调制算法及其在两电平逆变器中的应用

过调制能够有效地提高逆变器的输出基波电压,传统的空间矢量PWM过调制算法需要经过复杂的实时计算或查表,不易于实现。针对此问题,研究一种过调制算法,不需要经过复杂的运算和查表,易于实现,能够使逆变器从线性调制区平滑地过渡到六阶梯波工作区,并且输出电压谐波含量低。在两电平逆变器矢量控制系统上对过调制算法进行了实验。理论分析和实验结果表明该算法具有输出电压谐波含量低和实现简便的优点,适合应用于矢量控制系统中。

多电平最优空间矢量PWM控制方法的研究

空间矢量PWM控制方法已在常规二电平桥式逆变器广泛应用 ,而由于电平数增多 ,采用常规的空间矢量调制方法从数以百计千计的矢量中选取合适的矢量非常困难 ,因此多电平变流器的控制只用于电平数目较低如三电平、四电平或五电平。该文提出了一种新型的用于多电平变流器的多电平最优空间矢量PWM控制方案 (MOSVPWM )。这种控制方法基于空间矢量PWM控制的思想 ,从三相参考电压得到 8个待选空间矢量和参考电压矢量 ,然后选择与参考电压矢量最近的空间矢量。这种方法微机执行时间短且执行时间与电平数目无关 ,不受电平数目增加的影响 ,还可以与最优开关频率PWM法同时使用以提高调制系数。

三电平SHEPWM与SVPWM混合控制策略及其矢量平滑切换方法的研究

本文提出了一种有源中点箝位(ANPC)三电平变换器的SHEPWM与SVPWM混合控制策略。充分利用两种控制策略的优点,在低频时采用SVPWM控制策略,获得较高的直流电压利用率,减小电流纹波;在中高频时采用SHEPWM控制策略消除特定的低次谐波。同时本文在研究了SHEPWM与SVPWM之间的联系以及对三电平变换器的影响的基础上,提出了一种可以实现在三电平SHEPWM与SVPWM两种控制方法之间,任意时刻平滑切换的方法。最后通过仿真与实验研究,验证了算法的正确性和有效性。

Z源变频调速系统及其空间矢量PWM控制方法

提出了一种新型的Z源变频调速系统及其空间矢量PWM控制方法。该系统采用近期刚提出的一种Z型L C网络[1 ]代替传统电压源型变频调速系统中的直流链大电容器。由此可以得到以下一些传统变频调速系统无法得到的新特性:1可以输出任何希望的电压值;2在电网电压跌落时具有度越系统故障能力;3降低网测电流谐波和冲击电流。仿真结果证明了该Z源型变频调速系统的上述新特性和空间矢量PWM控制方法的有效性。

基于通用多电平SVPWM算法的三电平无速度传感器矢量控制系统

多电平变换器在高压大容量工业场合得到了广泛应用,采用合适的PWM控制策略是多电平变换器应用的关键。基于虚坐标系的空间矢量PWM算法主要包括两个部分:一是根据参考矢量计算合成基本矢量的作用时间;二是根据控制策略对零序分量进行控制选择合适的开关状态。应用该算法在一个三电平二极管钳位型逆变器上实现了异步电机的无速度传感器矢量控制,实验结果验证了其有效性和可行性。

基于SVPWM的永磁同步电机控制策略研究

以风力发电项目为背景,应用电压空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的控制方法,分析了永磁同步电动机矢量控制原理并研究了永磁同步电机的控制策略。详细讨论了建立永磁同步电机SVPWM控制系统仿真模型的方法,在Matlab7.0/simulink中建立了永磁同步电机SVPWM控制系统的模型,并进行了仿真实验。仿真结果表明本文论述的永磁同步电机SVPWM控制系统应用的正确性。

空间矢量PWM逆变器的仿真

介绍了空间矢量脉宽调制 (SVPWM)的基本原理 ,给出了一种与规则采样 PWM等效的 SVPWM,提出了在 MATL AB/ SIMU L INK环境下电压空间矢量 PWM逆变器的实现方法 。

SVPWM过调制算法的理论分析与实验应用

过调制算法能够有效提高逆变器的输出基波电压,对缩短电动机的动态响应时间、扩大稳态运行区域是十分有意义的。研究了一种基于SVPWM的过调制算法,并对过调制区的谐波成分进行了分析。最后在Matlab/Simulink仿真软件和350 kW鼠笼式异步发电机全功率变换器实验平台上进行了验证。结果表明,该过调制策略可实现在整个调制范围内PWM逆变器输出基波电压的线性控制,最终达到逆变器的六阶梯波运行状态。

空间矢量PWM的比较分析

空间矢量PWM控制技术中两个零矢量的不同分配方案会产生多种PWM方式,并且会对逆变器的控制特性产生重要影响.文中以空间矢量控制理论为基础,结合PWM控制中的“伏-秒”平衡原理,提出了几种典型空间矢量PWM的实现方法并推导了其目标输出方程及波形.结合仿真分析了它们的开关特性、适用的负载类型以及输出谐波随调制指数的变化情况.经对比认为连续空间矢量PWM适合于低调制指数运行;单纯使用一个零矢量的不连续空间矢量PWM会降低逆变器使用寿命;两个零矢量交替使用的DSVPWM更适合于高调制指数及过调制运行.

一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量PWM方法

基于三相调速系统中传统的空间矢量理论和统一电压调制技术,本文提出了一种新颖的用于六相感应电机调速系统的空间矢量SVPWM方法。该方法有效地抑制了电压源逆变器供电的六相感应电机中定子谐波电流,提高了直流母线电压利用率,且易于实现,执行速度快,极易推广到以三相组为子集的多相感应电机调速系统PWM控制中。本文给出了这种SVPWM方法具体的实现思路,通过数字仿真和实验结果将它与传统的SPWM和SVPWM方法做了深入的分析和比较研究,研究结果验证了该算法的有效性,它具有谐波电流最小和实现简单的突出优点,在多相PWM逆变器控制中有广阔的应用前景。