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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脉冲宽度调制,具体涉及一种虚拟双更新的空间矢量脉宽调制数字延时补偿方法。
技术介绍
1、空间矢量脉宽调制(space vector pulse-width modulation,svpwm)技术被广泛应用于电机控制、电力电子系统中,如永磁同步电机等交流电机作为主驱动的高速吸尘器、轨道牵引系统、新能源驱动系统等。实现电机系统及电子电子变换器在低载波下稳定、高效运行具有重要的研究和应用价值。实际应用中,pwm频率受限于功率器件的约束,例如基于si材料的绝缘栅双极型晶体管,一般工作于20khz以内的pwm频率。因此,对于高速、多极对数电机场合,载波比随着电机转速上升而下降。此时,处理器的数字延时和逆变器更新延时带来的相位延迟、输出电压幅值衰减等影响都会被放大,导致电流纹波、转矩脉动增大,dq轴电流耦合加剧,使系统运行不稳定。文献1《a compensation method for time delay offull-digital synchronous frame current regulator of pwm ac drives》(bon-hobae,bae seung-ki sul.ieee transactions on industry applications,2003,39),即《一种pwm交流驱动器在全数字同步坐标系电流控制器的延时补偿方法》(bon-ho bae,baeseung-ki sul.ieee transactions on industry applications,2003,39),提
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本专利技术针对现有技术存在的问题,结合单采样、单更新和双采样、双更新的思想,提出了一种虚拟双更新的空间矢量脉宽调制数字延时补偿方法,解决了传统的单采样、单更新法合成电压矢量的幅值误差和角度误差大的问题,也避免了双采样方法硬件成本高的问题。
2、本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案:
3、一种虚拟双更新的空间矢量脉宽调制数字延时补偿方法,包括以下步骤:
4、1)单采样虚拟双更新的电压幅值衰减补偿和角度延迟补偿计算,过程如下:
5、1.1)将pwm更新的延迟区间[ts,2ts]拆分为两个均等的延时区间,即
6、[ts,1.5ts]和[1.5ts,2ts],并计算各自的电压幅值衰减和延迟角度:
7、
8、
9、式中,是给定电压量,是最终作用到电机的平均电压,θe和ωe分别是电气角速度和电气角度,ts是pwm的周期,和分别是[ts,1.5ts]和[1.5ts,2ts]区间的电压幅值衰减因子,和分别是[ts,1.5ts]和[1.5ts,2ts]区间的平均延迟角度;
10、1.2)在各自延时区间内进行电压幅值和角度延迟补偿
11、
12、
13、式中,为补偿后的给定电压,为补偿后用于逆park变换的角度;
14、2)非对称svpwm的各矢量作用时间计算,过程如下:
15、2.1)算前、后半个三角载波周期里需要合成矢量的角度:
16、
17、式中,θs是合成矢量与相应扇区非零奇数矢量的夹角,0≤θs<π/3,和分别是[ts,1.5ts]和[1.5ts,2ts]区间合成电压矢量的角度;
18、2.2)计算两个延时区间里的非零矢量和零矢量的作用时间:
19、
20、
21、
22、式中,θs是合成矢量与相应扇区非零奇数矢量的夹角,0≤θs<π/3,非零奇数矢量是指v1(0,0,1)、v3(0,1,0)和v5(1,0,0)矢量,vout是逆变器输出电压矢量,udc是母线电压,m是svpwm调制比。
23、本专利技术的有益效果主要表现在:
24、(1)、采用下桥臂电流单采样,在一个电流周期内只需要采样一次相电流就可以实现pwm虚拟双更新得到非对称的svpwm,避免了双采样硬件成本高的问题。
25、(2)、采用单采样虚拟双更新法,考虑该电压矢量在一个电流环周期内旋转角度,将pwm分为前、后两个半周期调制,提高了低载波比下输出到电机端的电压矢量的精度,减小了相电流纹波和转矩脉动,提升了系统的效率。
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1.一种虚拟双更新的空间矢量脉宽调制数字延时补偿方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
【技术特征摘要】
1.一种虚拟双更新的空间矢量脉宽调制数字延时...
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