矢量控制系统中优化PWM控制策略的研究

中文摘要 随着能源、环保等问题的日益突出，电动汽车逐渐成为业内研究的热点，是 二十一世纪较为理想的“绿色”机动车辆。电动汽车是用蓄电池替代传统的汽油 作为车载能源的，然而在现有的技术条件下，蓄电池单位重量储存的能量限制了 电机的动力特性和汽车的续驰里程。研究优化控制策略，提高电机驱动系统的工 作效率是目前解决问题的关键。 本论文针对电动汽车电机矢量控制系统中电源逆变装置的优化控制策略问 题进行研究。在参阅国内外相关文献的基础上，本论文首先分析了传统的电压正 弦 PWM（SPWM）控制技术在电压利用率和调制周期一定情况下功率器件的开 关次数两方面存在的不足，给出了具体的优化措施并进行了仿真验证。其次，本 文详细介绍了近年来应用广泛的空间电压矢量 PWM（SVPWM）控制技术的工 作原理、具体实现方法，分析了其在降低开关损耗方面存在的缺陷，给出了几种 具体的优化措施并进行了仿真比较。在前面工作的基础上，本文从提高电压利用 率和降低开关损耗等方面将常规 SPWM、优化 SPWM、SVPWM、优化 SVPWM 调制技术进行了比较研究，指出了它们之间的区别和联系。理论分析和仿真结果 表明将每相电压正、负半周各60o的不开关扇区对称分布于电流峰值两侧的优化 SVPWM 调制技术是最为理想的控制策略。论文的最后介绍了 SVPWM 及其优化 策略在 TMS320LF2407 DSP 中的实现方法。将 SVPWM 控制策略应用于实际系 统的运行结果证明，采用这种调制技术后，控制器的工作效率得到了显著的提高。