SVPWM调制我们从上一期的图可以看出来当电流环输出ud和uq进行Clark变换和Park反变换得出三相电压然后进行电压调制进行PWM发波完成对电机的控制。从逆变器的结构上我们知道三相逆变器有 6 个功率管上下桥不能同时导通合法开关组合共8 种分别是对应以下6个电压矢量和两个0矢量。以上为8个基本矢量把三相电压等效成平面旋转矢量 Uref​电机需要的任意目标电压矢量都能用相邻两个有效矢量 零矢量合成这就是 SVPWM 核心思想给定电机目标 Id和Iq,经 PI 输出 Ud和Uq,做反 Park 变换得到两相静止 αβ 电压其中θe​电机电角度得到矢量 Uref​(uα​,uβ​)通过上面的基本矢量合成对应的电压合成电压前我们需要做一个判断那就是采用什么那些基本矢量需要我们进行扇区的判定首先需要判定在哪一个扇区。通过三个一次性函数来判定所在的扇区即可判断完扇区以后需要进行发波发波方式采用七段式发波或者五段式我们以七段式为例我们以以第一扇区为例,V4 (100)和V6 (110)的顺序进行SVPWM进行发波V0(000)---V4(100)---V6(110) ---V7(111)---V6(110)---V4(100)---V0(000),之所以是这个顺序是为了确保每次开关动作只操作一个管子。时间分配是:T0/4,T4/2,T6/2,T0/2,T6/2,T4/2,T0/4。我们把0矢量在开始和中心做了平均分配两端则是两个T0/4.中心也是两个T04(7矢量即111也是0矢量)更直观的看下面的图:SVPWM的应该遵循每一次进行一次管子的开关降低损耗应该保持对称防止出现谐波。用高速通断开关PWM通过控制高低电平占空比等效合成任意幅值、任意相位的连续交流电压用来驱动电机绕组在合成的电压中可以从图中看出来在内切圆以内成为线性调制区在内切圆在内切圆和外切圆范围内成为过调制一区随着电压增大幅值被限制在六边形边界电压会集中到六边形的点上也就是调制二区六步方波。其中调制比等于目标定子相电压峰值 ÷ 线性调制区最大相电压峰值Udc​/3​。死区补偿三相逆变器为防止同一桥臂上下功率管MOS/IGBT同时直通短路炸机必须在互补 PWM 开关边沿插入一段死区时间td​但死区期间电流只能通过续流二极管导通会造成实际输出电压与控制器理想指令电压存在固定偏差引发电流畸变、转矩脉动、低速抖动、谐波增大。死区补偿是电机 FOC/SVPWM 控制里的软件校正算法根据三相电流的极性、死区时长、母线电压实时计算死区带来的电压损失通过修正 PWM 占空比时间补偿或前馈叠加补偿电压电压补偿抵消死区引入的非线性电压误差让逆变器实际输出电压贴近算法计算的理想电压矢量消除死区带来的负面性能损耗。在补偿的过程中需要先判定电流的方向ia​0电流流出逆变器 A 相端子流入电机 A 相绕组 ia​0电流从电机 A 相绕组流回逆变器 A 相端子。可以有以下总结。电流正 往外走 死区靠下管二极管续流 上管少干活要加宽上管脉冲电流负 往回走 死区靠上管二极管续流 下管少干活要加宽下管脉冲。引入死区保护了管子,但也会带来负面的问题,。便于析我们将未添加死区时的开关波形定义为理想的期望波形,引入死区后的波形称为实际波形。对于第一个开关时刻(上图中左侧的开关时刻)来说,理想波形在死区范围内电压会是Udc(上管导通相当于接到了电源正极,忽略管压降);引入死区后,在实际波形中死区范围内端电压是多少呢?死区内两个管子都是关断的,电压要通过电流的方向来判断,如果电流是流向电机那么下管的二极管口是导通的,电压就为0(忽略管压降);如果电流是流出电机的,那么上管的二极管就是导通的,端电压就是Udc,发现没有?引入死区后对电压的影响竟然跟电流的方向有关系。对转侧开关时刻而言,理想波形死区时间内期望的电压是0,引入死区后在死区时间内电压仍然与电流流向有关,电流流入电机时下管二极管导通电压为0,电流流出电机时上管二极管导通为Udc可以看到当电流为流入电机的方向时最终实际占空比变小当电流为流出方向时实际占空比变大。既然已经分析出了死区对占空比的影响那么反过来就可以对占空比进行补偿。上面的表格可以这样记忆死区一定会带来负面作用。电流流入电机时电源作为动力源驱动正电流死区会削弱电源的驱动作用表现为电压变小、占空比变小因此补偿时要加大占空比电流流出电机时电源会阻碍电流流入电源死区会削弱这种阻碍作用表现为电压变大、占空比变大因此补偿时要减小占空比。