SVPWM过调制方法、模块、电子设备及可读存储介质与流程

本发明涉及电机控制领域，特别是涉及一种svpwm过调制方法、模块、电子设备及可读存储介质。

背景技术：

1、空间矢量调制技术(space vector pulse width modulation，svpwm)由于其较高的电压利用率，较小的谐波，已越来越多地利用在电机控制领域中。然而在线性调制区域内，能达到的最大相电压电压基波幅值在六拍阶梯波工作状态下，输出相电压基波幅值为2·udc/π，因此在svpwm模式下线性区域内，能实现的最大调制系数是0.9069，超出线性调制区的范围则称为过调制区。

2、在电机控制中，svpwm过调制技术的引入提高了电机对直流母线电压的利用率.使得定子输出电压得到了一定程度上的提高，这对于提高电机的瞬时过载能力，以及电机的弱磁控制都有重要的意义。

3、通常svpwm过调制技术包括两种方法，方法一采用双模式，方法二采用单模式。其中，方法一将过调制区分为两个区，调制系数m在(0.9069,0.952]之间采用变幅值和相角的连续调制方法，在(0.952，1]之间采用幅值和相角变化的不连续调制方法，输出基波电压幅值与给定电压相同；方法一的基波电压大、谐波少，但是计算量大，工程实现复杂，内存空间消耗大，对于精度要求不高的场合来说，应用成本较高。方法二将过调制区域视为一个整体，根据各矢量作用时间之和是否大于一个pwm周期的时间，来判断参考矢量是否超出了六边形的边界，若超出则根据相角调整单位矢量作用的时间，输出基波电压幅值略小于给定电压；相对于方法一而言方法二已经降低了应用难度，计算量及存储量均少于方法一，但依旧需要计算一定的计算量，并且要先通过调制系数计算对应的相角，再生成svpwm。

4、因此，如何在实现svpwm过调制的同时简化方法、减小计算量、减少谐波，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

5、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种svpwm过调制方法、模块、电子设备及可读存储介质，用于解决现有技术中的svpwm过调制技术不能兼顾谐波少、计算小及应用难度低的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种svpwm过调制方法，所述svpwm过调制方法至少包括：

3、步骤1)获取参考电压的计算矢量模值及当前六边形边界值，所述六边形由六个非零单位矢量构成；当所述计算矢量模值大于所述六边形边界值时，执行步骤2)；当所述计算矢量模值小于所述六边形边界值时，执行步骤3)；当所述计算矢量模值等于所述六边形边界值时，执行步骤2)或步骤3)；

4、步骤2)将所述参考电压的实际矢量模值设置为所述六边形边界值，并将所述计算矢量模值与所述六边形边界值的差值累加到所述参考电压的补偿量上；返回步骤1)，直至所述计算矢量模值小于等于所述六边形边界值；

5、步骤3)若所述计算矢量模值与补偿量之和大于所述六边形边界值，则将所述实际矢量模值设置为所述六边形边界值，并将补偿量减去所述计算矢量模值与所述六边形边界值的差值，返回步骤1)，直至所述计算矢量模值与补偿量之和小于等于所述六边形边界值；若所述计算矢量模值与补偿量之和小于等于所述六边形边界值，则将所述实际矢量模值设置为所述计算矢量模值与补偿量之和，并将补偿量清零，返回步骤1)。

6、可选地，计算对应扇区内两个单位矢量的作用时间，得到第一作用时间的计算值及第二作用时间的计算值，基于所述第一作用时间的计算值及所述第二作用时间的计算值判断所述计算矢量模值与所述六边形边界值的大小关系，并分别调整所述第一作用时间的补偿量、所述第二作用时间的补偿量及所述实际矢量模值以实现过调制。

7、更可选地，当所述第一作用时间与所述第二作用时间的计算值之和大于一个开关周期时，所述计算矢量模值大于所述六边形边界值；

8、将所述第一作用时间与所述第二作用时间的计算值等比例缩小，以使得所述第一作用时间与所述第二作用时间的实际值之和等于一个开关周期，并分别将缩小的量累加到对应的补偿量上，得到更新的第一补偿量及第二补偿量。

9、更可选地，等比例缩小时满足如下关系式：

10、ta’＝ta*ts/(ta+tb)；

11、tb’＝tb*ts/(ta+tb)；

12、其中，ta为所述第一作用时间的计算值，ta’为所述第一作用时间的实际值；tb为所述第二作用时间的计算值，tb’为所述第二作用时间的实际值；ts为开关周期。

13、更可选地，当所述第一作用时间与所述第二作用时间的计算值之和小于一个开关周期时，所述计算矢量模值小于所述六边形边界值；

14、若所述第一作用时间的计算值、所述第二作用时间的计算值及对应的补偿量之和大于一个开关周期，则将所述第一作用时间及所述第二作用时间的计算值等比例放大，以使得所述第一作用时间与所述第二作用时间的实际值之和等于一个开关周期，并分别将对应补偿量减去放大的量，得到更新的第一补偿量及第二补偿量；

15、若所述第一作用时间的计算值、所述第二作用时间的计算值及对应的补偿量之和小于等于一个开关周期，则将所述第一作用时间的实际值设置为所述第一作用时间的计算值与其对应的第一补偿量之和，将所述第二作用时间的实际值设置为所述第二作用时间的计算值与其对应的第二补偿量之和，并将所述第一补偿量及所述第二补偿量清零。

16、更可选地，等比例放大时满足如下关系式：

17、ta”＝ta*ts/(ta+tb)；

18、tb”＝tb*ts/(ta+tb)；

19、其中，ta为所述第一作用时间的计算值，ta”为所述第一作用时间的实际值；tb为所述第二作用时间的计算值，tb”为所述第二作用时间的实际值；ts为开关周期。

20、可选地，基于两相旋转坐标系中的两相电压分量调整补偿量及所述实际矢量模值，以实现过调制。

21、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种svpwm过调制模块，用于实现上述svpwm过调制方法，所述过调制模块至少包括：

22、计算单元，用于计算所述六边形边界值及补偿量；

23、判断单元，用于对参考电压的计算矢量模值与所述六边形边界值的关系进行比较判断，得到判断结果；

24、寄存器，用于存储各参数的数值；

25、控制单元，连接于所述计算单元、所述判断单元及所述寄存器的输出端，得到所述参考电压的实际矢量模值。

26、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子设备，所述电子设备至少包括：

27、指令存储器和处理器；

28、所述指令存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述指令存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行上述svpwm过调制方法。

29、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于实现上述svpwm过调制方法。

30、如上所述，本发明的svpwm过调制方法、模块、电子设备及可读存储介质，具有以下

31、有益效果：

32、1、本发明的svpwm过调制方法通过实时记录缺损值，在可补偿的时机下尽可能补偿实现过调制，没有刻意区分过调制区域，并且保证相位不做修改。

33、2、本发明的svpwm过调制方法只需要在原有的svpwm生成的基础上增加幅值补偿功能即可实现过调制的效果，实现方式简单。

34、3、本发明的svpwm过调制方法通过补偿提高了电压利用率。