SVPWM原理的简单介绍

SVPWM

SVPWM是空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation）的简称，通常由三相逆变器的六个功率开关管组成，经过特定的时序和换相所所产生的脉冲宽度调制波，最终输出的波形可能会十分接近理想的正弦波形。具体如下图所示；左侧为复平面，即空间矢量，右侧为时域的正弦波形；

关于SVPWM原理的文章非常多，这里可以推荐一下网上一个非常不错的教程《SVPWM的原理及法则推导和控制算法详解第五修改版》，本文将如何实现SVPWM进行简单的介绍。

IQMATH

TI的片子很香，控制方面，TI无疑是做的最好的方案之一，相对来说资料也非常齐全；另外TI针对没有浮点运算器的定点DSP推出了IQMATH库，在使用Q格式对数据进行分析和处理的过程中，十分方便，代码也变得更加简洁，本文将使用TI的提供的SVPWM算法基于STM32平台实现SVPWM调制。

测试平台参数：硬件：stm32f103软件：标准外设库3．5IDE：MDK－ARM

IQmathLib

本文使用了IQMathLib的Cortex－M3版本，这样一来，对于没有浮点处理器的定点MCU来说，对数据统一进行Q格式的处理会变得更加便捷，并且高效；

首先将IQmathlib解压可以得到如下文件，其中包含各个平台下的静态库，本文使用STM32F1在keil环境下进行开发，需要使用的是rvmdk－cm3。

打开一个keil工程，在菜单界面点击如下图所示的图标进入project items；

添加IQmath组，并添加rvmdk－cm3路径下的静态库，和头文件；

点击下图所示的图标进入工程熟悉的设置；

添加rvmdk－cm3静态库的路径，和头文件的包含路径，如下图所示；

最终，build整个工程即可。

测试部分程序＊＃include ＂stm32f10x．h＂＃include ＜stdio．h＞＃include ＜stdint．h＞＃include ＂serial＿scope．h＂＃include ＂common．h＂＃include ＂IQmathLib．h＂＃include ＂usart＿driver．h＂＃include ＂clarke．h＂＃include ＂park．h＂＃include ＂svpwm．h＂＊ ＊ ＠brief Main program． ＊ ＠param None ＊ ＠retval None sv＿mod＿t svpwm ＝ SVGEN＿DEFAULTS；＃define CLARK 0＃define PARK 1＃define SVPWM 2＃define SVPWM＿REG 3int main（void）｛ int user＿data［4］ ＝ ｛ 0 ｝； static int16＿t time＿cnt ＝ 0； Trig＿Components a； Trig＿Components b； ＿iq final＿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）； ＃define FOC＿DEBUG SVPWM＿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） ／／换算的CCRx寄存器的值 sv＿regs＿mod＿t sv＿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）； ｝ return 0；｝

最终通过串口输出串口图形化软件的Ta，Tb，Tc 如下图所示；

关于STM32的配置，需要配置三路互补PWM波形输出；例如配置了TIM1的CH1，CH2，CH3这三路PWM输出，然后可以把Ta，Tb，Tc的值分别赋值给CCR1，CCR2，CCR3即可；

具体如下图所示；左侧是复平面的矢量合成动态图；右侧是三路PWM输出通道的比较状态；

开关状态附件

—— The End ——