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SVPWM
SVPWM是空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation)的簡稱，通常由三相逆變器的六個功率開關(guān)管組成，經(jīng)過特定的時序和換相所所產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制波，最終輸出的波形可能會十分接近理想的正弦波形。具體如下圖所示;左側(cè)為復(fù)平面，即空間矢量，右側(cè)為時域的正弦波形;
關(guān)于SVPWM原理的文章非常多，這里可以推薦一下網(wǎng)上一個非常不錯的教程《SVPWM的原理及法則推導(dǎo)和控制算法詳解第五修改版》，本文將如何實現(xiàn)SVPWM進行簡單的介紹。
IQMATH
TI的片子很香，控制方面，TI無疑是做的最好的方案之一，相對來說資料也非常齊全;另外TI針對沒有浮點運算器的定點DSP推出了IQMATH庫，在使用Q格式對數(shù)據(jù)進行分析和處理的過程中，十分方便，代碼也變得更加簡潔，本文將使用TI的提供的SVPWM算法基于STM32平臺實現(xiàn)SVPWM調(diào)制。
測試平臺參數(shù)：硬件：stm32f103軟件：標準外設(shè)庫3.5IDE：MDK-ARM
IQmathLib
本文使用了IQMathLib的Cortex-M3版本，這樣一來，對于沒有浮點處理器的定點MCU來說，對數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行Q格式的處理會變得更加便捷，并且高效;
首先將IQmathlib解壓可以得到如下文件，其中包含各個平臺下的靜態(tài)庫，本文使用STM32F1在keil環(huán)境下進行開發(fā)，需要使用的是rvmdk-cm3。
打開一個keil工程，在菜單界面點擊如下圖所示的圖標進入project items;
添加IQmath組，并添加rvmdk-cm3路徑下的靜態(tài)庫，和頭文件;
點擊下圖所示的圖標進入工程熟悉的設(shè)置;
添加rvmdk-cm3靜態(tài)庫的路徑，和頭文件的包含路徑，如下圖所示;
最終，build整個工程即可。
測試部分程序
- /**
- #include "stm32f10x.h"
- #include
- #include
- #include "serial_scope.h"
- #include "common.h"
- #include "IQmathLib.h"
- #include "usart_driver.h"
- #include "clarke.h"
- #include "park.h"
- #include "svpwm.h"
- /**
- * @brief Main program.
- * @param None
- * @retval None
- */
- sv_mod_t svpwm = SVGEN_DEFAULTS;
- #define CLARK 0
- #define PARK 1
- #define SVPWM 2
- #define SVPWM_REG 3
- int main(void)
- {
- int user_data[4] = { 0 };
- static int16_t time_cnt = 0;
- Trig_Components a;
- Trig_Components b;
- _iq final_angle;
- usart_init();
- while (1)
- {
- time_cnt-=32;
- clarke_parameter.As = _IQsinPU(time_cnt);
- clarke_parameter.Bs = _IQsinPU(time_cnt-0x5555);
- if(clarke_parameter.As > 32767){
- clarke_parameter.As = 32767;
- }
- if(clarke_parameter.As < -32768){
- clarke_parameter.As = -32768;
- }
- if(clarke_parameter.Bs > 32767){
- clarke_parameter.Bs = 32767;
- }
- if(clarke_parameter.Bs < -32768){
- clarke_parameter.Bs = -32768;
- }
- clarke_calc(&clarke_parameter);
- park_parameter.Alpha = clarke_parameter.Alpha;
- park_parameter.Beta = clarke_parameter.Beta;
- park_parameter.Sin = trig_functions(time_cnt).hsin;
- park_parameter.Cos = trig_functions(time_cnt).hcos;
- park_parameter.Angle = -time_cnt;
- park_calc(&park_parameter);
- svpwm.Ualpha = clarke_parameter.Alpha;
- svpwm.Ubeta = clarke_parameter.Beta;
- svpwm_calc(&svpwm);
- #define FOC_DEBUG SVPWM_REG
- #if (FOC_DEBUG == CLEAK)
- user_data[0] = clarke_parameter.As;
- user_data[1] = clarke_parameter.Bs;
- user_data[2] = clarke_parameter.Alpha;
- user_data[3] = clarke_parameter.Beta;
- #elif (FOC_DEBUG == PARK)
- user_data[0] = clarke_parameter.As;
- user_data[1] = clarke_parameter.Bs;
- user_data[2] = park_parameter.Ds;
- user_data[3] = park_parameter.Qs;
- #elif (FOC_DEBUG == SVPWM)
- user_data[0] = (uint16_t)svpwm.Ta;
- user_data[1] = (uint16_t)svpwm.Tb;
- user_data[2] = (uint16_t)svpwm.Tc;
- user_data[3] = svpwm.VecSector*5000;
- #elif (FOC_DEBUG == SVPWM_REG)
- //換算的CCRx寄存器的值
- sv_regs_mod_t sv_regs = svpwm_get_regs_mod(7200,&svpwm);
- user_data[0] = sv_regs.ccr1;
- user_data[1] = sv_regs.ccr2;
- user_data[2] = sv_regs.ccr3;
- user_data[3] = svpwm.VecSector*1000;
- #endif
- SDS_OutPut_Data_INT(user_data);
- }
- return 0;
- }
最終通過串口輸出串口圖形化軟件的Ta，Tb，Tc 如下圖所示;
關(guān)于STM32的配置，需要配置三路互補PWM波形輸出;例如配置了TIM1的CH1，CH2,CH3這三路PWM輸出，然后可以把Ta，Tb，Tc的值分別賦值給CCR1，CCR2，CCR3即可;
具體如下圖所示;左側(cè)是復(fù)平面的矢量合成動態(tài)圖;右側(cè)是三路PWM輸出通道的比較狀態(tài);
開關(guān)狀態(tài)
附件
網(wǎng)站欄目：對不起！這篇Svpwm來晚了！
鏈接URL：http://www.5511xx.com/article/dphosdo.html
