PMSM FOC控制 Matlab/Simulink仿真 SVPWM算法

1.原理

SVPWM是电机控制的一种算法，空间电压矢量控制；可以直接使用SVPWM进行电机控制，SVPWM是基于电压控制，只是控制效果没有FOC（基于电流控制）的效果好；而foc控制要借助于SVPWM，因为功率变送器（3相半桥）不能直接输出控制电流，只能输出控制电压。

2.逻辑分析

SVPWM的输入参数：Uα、Uβ      输出：3路定时器输出比较值CCRx

Uα、Uβ （是正弦信号）实际不直接给出，而是借助于反Park变换来输出Uα、Uβ，反Park变换的输入是Ud，Uq，我们可以直接设定Ud、Uq，这里Ud、Uq是直流信号，设定Ud=0(在FOC控制中Ud是不为0的)，Uq=xxx来控制转速

把电机旋转一个电角度周期分为6个部分，即6个扇区，每个扇区要计算，根据矢量等效原理

（此图是网上随机找的，仅供学习）

 每个扇区计算对应的Tx,Ty就可以，而Tx、Ty是和Uα、Uβ有一定的数学关系

有根据下图计算出Ta,Tb,Tc

数学关系：

Ta=(T-Tx-Ty)/4

Tb=Ta+Tx/2

Tc=Tb+Ty/2

这个数学关系是根据stm32的PWM模式2来定的，如果是PWM模式1就不是这个公式了

 （此图是网上随机找的，仅供学习）

这样在不同的扇区，把Ta,Tb,Tc赋给CCR1、CCR2、CCR3即可

如在扇区3中，TIM1->CCR1 = Tc;

                        TIM1->CCR2 = Ta;

                        TIM1->CCR3 = Tb;

那么到此，需要控制电机的3路pwm比较值已经求出

3.仿真模型

 

 RePark部分就不列出来了，请看之前的

最重要的就是SVPWM算法，这里采用s-function的编码形式，好处是这样的代码可以直接移植到MCU中，当然也可以生成嵌入式C代码之后再移植到MCU中，二者是一样的

 

 

4.仿真效果

 这个是simulink仿真的结果，3路CCR值是马鞍波

5.硬件效果

马鞍波是3路PWM比较值CCRx 

黄色曲线是弧度值（0～2*pi）

这个波形是在stm32上跑出的波形

6.注意事项

这里设定Ud=0,Uq=10；Uq设定的值不可太大，否则会过调制，CCR的波形就不再是马鞍波了