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- 基于FPGA的改进型SVPWM算法仿真与实现
- 2024年
- 在传统的电机控制算法中,三相空间矢量脉宽调制(SVPWM)通常都是在数字信号处理器(DSP)中实现的,但DSP的串行执行特点在一些高性能控制场合或者特殊应用领域会限制算法性能的提升。为此,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的改进型SVPWM算法。通过对传统七段式SVPWM算法进行简化处理,避免了复杂的三角函数和乘除运算,以适应FPGA的运算特点。在Matlab/Simulink中搭建了该算法和逆变器的模型,并使用Verilog HDL硬件描述语言进行硬件实现。仿真波形和实验结果均证实了所提算法的正确性和有效性。该算法的实现为后期永磁同步电机的矢量闭环控制应用提供了必要基础。
- 杨云逸谢鹏李建文刘娜陈金鹤
- 关键词：空间矢量脉宽调制电机控制现场可编程门阵列
- 三相电压型逆变器SVPWM控制系统设计
- 2024年
- 三相电压型逆变器是电力电子领域中的重要研究方向,它在各种应用中具有广泛的用途,如可再生能源系统、电机驱动、电网互连等。其本原理包括将直流电源转换为交流电源。它通过控制开关器件的通断来调整输出交流电压的幅值和频率,从而实现电压型逆变。基于此,探讨了如何利用电力变换器来提高电能。重点关注电力变换器的电路,并通过实验来证明它的可靠性。使用DSPIC30F4012控制器来控制电路,并使用电力变换器的电路来实现变换。还分析了如何利用电力变换器的调制技术来提高电源的性能。在软件设计部分结合Matlab中的Simulink工具箱进行仿真,建立了三相半桥式电压源型逆变电路的仿真模型,并对其进行FFT分析。
- 芶静文叶芳菲
- 关键词：三相电压型逆变器SVPWMDSP
- 基于随机SVPWM的磁轴承功放研究
- 2024年
- 针对传统磁轴承功放因每个线圈都使用单独的H桥,存在体积庞大、功率损耗高等问题,以空间矢量控制理论为基础,通过共用部分桥臂,磁轴承功放只需要三个桥臂就可以单独控制两个磁轴承线圈电流。而常规SVPWM以固定开关频率进行脉宽调制,输出电流在开关频率及其整数倍处存在大量的谐波能量,因此将随机PWM和SVPWM相结合,提出了用于磁轴承桥臂功放的随机SVPWM技术,通过将谐波能量尽可能分布在更宽的频带上,进而降低输出电流的谐波幅值。仿真和实验结果证实了相较于两电平PWM,该技术控制下的功放各项性能得到了提高,并且能够有效抑制输出电流的谐波幅值,进而改善控制系统的电磁噪声,提高控制系统的稳定性。
- 谭常宇郭新华
- 关键词：SVPWM磁轴承功率放大器
- 基于SVPWM算法的三电平矿用变频器的研究与仿真
- 2024年
- 随着电力电子技术的快速发展,大功率变频器在煤矿生产中得到了广泛应用。为了进一步提高变频器的节能和调速性能,在传统的三电平PWM的技术上,提出以一种空间矢量脉宽调制新算法的三电平逆变器模型,极大地简化了计算过程,减少了设备运行时的电能损耗。文章以三电平矿用变频器为目标,详细分析了SVPWM算法的调制过程,并基于理论分析的基础在MATLAB仿真软件中搭建了系统模型。
- 吴康武泽伟
- 关键词：三电平空间矢量脉宽调制MATLAB软件
- 一种基于FPGA的SVPWM硬件架构及其计算速度优化
- 2024年
- 为了提高七段式两电平SVPWM算法的调制速度并减少逻辑资源的使用量,提出了一种基于FPGA的SVPWM硬件架构。在该硬件架构输入参考电压后,首先,进行基于Clarke逆变换的坐标变换,通过一系列加法运算构建出含有三相占空比的3组中间变量,同时通过2个异或运算从上述硬件布线中得到简化后的2 bit扇区判断条件;然后,根据简化后的2 bit扇区判断条件从以上3组中间变量中筛选出三相占空比,并进行钳位保护,按照自然采样法输出PWM。以上过程形成一个整体,在FPGA中只需3次触发,便能在2个时钟周期内完成从参考电压输入到三相PWM输出的整个过程,有效提高了计算速度。此外,还给出了该硬件架构在不同的FPGA平台下的资源使用情况,与其他方法相比,LUT使用量由至少500个缩减至300个左右,逻辑资源使用量降低。通过仿真与实物试验,验证了所提硬件架构的有效性。
- 刘德平辛云川刘子旭
- 关键词：SVPWM硬件架构FPGA
- 基于三电平典型拓扑结构的SVPWM调制策略研究
- 2024年
- 当前,我国的新能源技术面临发电量受外界因素影响较大、电能不能稳定输出等问题,大功率变换器的使用是解决此问题的关键,多电平逆变器能够满足大功率变换器的高压大功率化需求。文章以T型三电平逆变器为研究对象,分析了其调制算法和中点电位平衡问题,并进行了仿真验证。根据空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)算法的原理,文章分析了中点电位不平衡对空间电压矢量作用的不良影响。基于MATLAB/Simulink平台,文章搭建了仿真模型,仿真结果证明了三电平SVPWM算法对中点平衡控制策略的有效性。所提方法能够弥补原有算法操作复杂的不足,对三电平乃至多电平逆变器的工程应用具有促进作用。
- 王超然刘宇蝶
- 关键词：SVPWM算法
- 基于FPGA的永磁同步电机SVPWM的数字电路设计
- 2024年
- 针对永磁同步电机矢量控制算法中的空间矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)中不能直接实现正余弦计算、无理数乘法的问题进行优化设计。设计了基于查表法和一次线性补偿的正余弦数值计算、有符号数的√3乘法计算模块,并使用Cyclone IV FPGA的硬件乘法器资源,对反Park变换、扇区判断和三相作用时间的计算进行了时序约束,对输入电机编码器数值、旋转坐标系的V_d和V_q参数经过进行计算,输出带死区功能的三相七段式PWM控制信号。在FPGA中实现SVPWM算法精度为3.0×10^(-5),计算时间为1.6μs,对比高性能STM32F429微处理器有一定优势,满足了永磁同步电机的矢量控制要求。
- 邵乐乐刘恒邵建龙
- 关键词：SVPWM查找表永磁同步电机数字电路
- 抑制级联H 桥变换器共模电压的简化SVPWM 策略
- 2024年
- 为解决传统空间矢量调制策略难以拓展至高电平数级联H桥多电平变换器,以及抑制级联H桥多电平变换器调制策略实现过程中产生的共模电压的问题,本文提出一种简化空间矢量调制策略。该策略基于α'β'坐标系,通过判断空间矢量所处区域,得出其边界开关状态,再引入修正参数K对边界开关状态进行修正,以此提高策略的快速性并完成共模电压抑制。仿真和实验结果表明该策略实现简单,可以将级联H桥多电平变换器共模电压抑制在最小变化范围内。
- 王翠王沄禾曾文军赵占豪吴晨航
- 关键词：多电平变换器空间矢量调制共模电压
- 单相PET级联整流SVPWM均压边界及拓展方法
- 2024年
- 电力电子变压器(power electronic transformer,PET)是交直流配电系统互联的重要接口设备,然而后级等效负载不平衡将造成前级整流器各模块的电压偏移。针对单相级联H桥整流器空间矢量调制均压失效问题,推导出基于最优矢量选择均压策略的边界计算方法。根据计算所得的负载不平衡度限制边界与级联模块数、调制度以及功率因数的关系,提出了变调制度和功率因数的控制策略以增加均压能力。该策略通过改变直流电压或降低功率因数来重建更宽的均压工作范围,确保原不平衡度均压极限的系统稳定运行。最后,通过三模块级联整流器的仿真与实验验证了该均压边界的正确性,以及所提均压拓展方法保障极端不平衡负载条件下均压的有效性。
- 王顺马兰朱磊磊杨帆谢锡锋舒泽亮
- 关键词：电力电子变压器
- 一种开关的SVPWM控制策略、控制装置及开关频率调制系统
- 本发明提供了一种开关的SVPWM控制策略、控制装置及开关频率调制系统，SVPWM控制策略包括在两相静止坐标系平面中，将两相静止坐标系平面的电压矢量进行扇区的划分；获取参考电压矢量，并判断参考电压矢量所在的扇区；根据参考电...
- 张宇鑫程桥勇秦学亮
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- 冯晓云
- 作品数：446被引量：1,669H指数：23
- 供职机构：西南交通大学
- 研究主题：列车 三电平 仿真 整流器 单相三电平
- 戴鹏
- 作品数：247被引量：639H指数：13
- 供职机构：中国矿业大学
- 研究主题：矿井提升机 逆变器 桥臂 电容电压 三电平
- 刘国海
- 作品数：855被引量：2,345H指数：25
- 供职机构：东南大学
- 研究主题：永磁电机 神经网络 解耦控制 永磁同步电机 永磁
- 刘卫国
- 作品数：566被引量：1,921H指数：22
- 供职机构：西北工业大学
- 研究主题：无刷直流电动机 航空 无刷直流电机 励磁机 永磁同步电机
- 宋文胜
- 作品数：258被引量：1,011H指数：19
- 供职机构：西南交通大学
- 研究主题：相移控制 三电平 单相三电平 脉冲整流器 整流器
