基于SVPWM的MOSFET逆变器控制技术研究.doc

摘要：多电平逆变器适合大容量、高压的场合，得到了越来越多的应用。在多电平逆变器的多种控制策略中，空间矢量调制（SVPWM）算法具有调制比大、能够优化输出电压波形、易于数字实现、母线电压利用率高等优点，成为人们关注的热点。

本文对三电平逆变器SVPWM调制手段进行了全面系统的深入研究，重点研究了如何实现三电平逆变器中的SVPWM调制。文中通过对三电平逆变器拓扑结构的分析，阐述了三电平逆变器的运行原理，然后分析了SVPWM控制策略在三电平逆变器的应用。为了实现三电平逆变器的空间矢量调制，本文提出了判断参考矢量位置的办法，并介绍了输出矢量作用时间的计算方法。最后为了验证分析的正确性，构建了一个利用三电平逆变器控制永磁同步电机的仿真模型。通过对系统的仿真，验证了算法的可行性与可靠性。

关键词 三电平逆变器；SVPWM空间矢量脉宽调制；电流双闭环矢量控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 引言-1

1.2 课题研究背景及意义-1

1.3 本论文主要完成的工作-2

1.4 逆变技术-2

1.4.1 PWM脉宽调制技术-3

1.4.2 SVPWM技术概述-4

2 三相三电平 SVPWM 逆变器原理-5

2.1 三相桥式电压型逆变器结构分析-5

2.2 空间坐标系建立与转换-6

2.2.1 三相静止坐标系a-b-c模型建立-6

2.2.2 两相旋转坐标系d-q模型与坐标变换-8

2.3 空间矢量脉宽调制基本原理分析-9

2.4 SVPWM算法实现-10

2.4.1 判断电压空间矢量Uref 所在的扇区-11

2.4.2 确定各扇区相邻两非零矢量和零矢量作用时间-12

2.4.3 确定各扇区矢量切换点-13

2.5 本章小结-13

3 SVPWM的MATLAB仿真研究-13

3.1 MATLAB/SIMULINK环境简介-14

3.2 三相三电平SVPWM仿真主接线图-14

3.3 SVPWM模块各部分的仿真-16

3.3.1 参考电压向量 Uref 的扇区判断-17

3.3.2 基本矢量在各扇区中作用时间的计算-18

3.3.3 电压空间矢量切换点的计算-19

3.3.4 触发脉冲生成-21

3.3.5 带三相阻感型负载的逆变波形分析-21

3.4 三电平SVPWM的应用-22

3.4.1 带永磁同步电机的开环仿真结果-22

3.4.2 PMSM电流双闭环矢量控制原理及仿真-24

3.5 本章小结-29

结论-30

致谢-31

参考文献-32