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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)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(biāo)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"

/**
*@briefMainprogram.
*@paramNone
*@retvalNone
*/
sv_mod_tsvpwm=SVGEN_DEFAULTS;

#defineCLARK0
#definePARK1
#defineSVPWM2
#defineSVPWM_REG3

intmain(void)
{
intuser_data[4]={0};
staticint16_ttime_cnt=0;
Trig_Componentsa;
Trig_Componentsb;
_iqfinal_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);

#defineFOC_DEBUGSVPWM_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_tsv_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);
}
return0;
}

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)；