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第
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SVPWM控制算法及代码实现
本文针对SVPWM控制算法实现过程进行详细推导，已及对最终PWM模块输出进行完整图解，并根据SVPWM实行过程附带对应源代码，以便深入理解分析SVPWM算法。
SVPWM技术目的：通过基本空间矢量对应的开关状态组合，得到一个给定的参考电压矢量Uref。电压矢量以ω=2πf角速度旋转，旋转一周时间T=1/f；若载波频率为fs,则频率比n=fs/f。如此将一个周期切割为n个小增量，则每个增量角度为?θ=2π/n=2πf/fs=
基本矢量推导
以扇区Ⅰ为例，如图1-1，将U4、U6及零矢量（U0和U7）合成Uref，其中U4和U6分别作用时间为
Ts=T4+T6+T0
UrefTs=U4T4+U
图1-1扇区Ⅰ的电压矢量合成与分解图图1-2电压矢量图
在α/β参考坐标系中，令Uref和U4的夹角为
Uα=T4TsU4+T6
Uβ=T6Ts|U6|sinπ
由于|U4|=|U6|=2Udc/3，从而计算出T4
T4=3TsUdc(32U
T6=3TsUdcUβ
则零矢量电压所分配时间为（7段式）：
T0=T7=(Ts-
同理，可计算出其它扇区矢量作用时间如表1-1所示：
扇区Ⅰ
T
T
扇区Ⅱ
T
T
扇区Ⅲ
T
T
扇区Ⅳ
T
T
扇区Ⅴ
T
T
扇区Ⅵ
T
T
表1-1
扇区判断
通过上述对扇区矢量时间的推导可知实现SVPWM调制的实时信号，但实现SVPWM调制的首要条件是知道参考电压Uref
因此，空间矢量调制的第一步则是通过已知的参量来判断空间电压矢量所处的扇区。由于计算扇区矢量作用时间使用到Uα和Uβ，且Uα和Uβ
0
结合几何关系分析，可以知道合成电压矢量Uref
扇区
判断该扇区的充分必要条件
Ⅰ
Uα0,U
Ⅱ
Uβ0,
Ⅲ
Uα0,U
Ⅳ
Uα0,U
Ⅴ
Uβ0
Ⅵ
Uα0,U
表2-1
整合以上条件，可以得出参考电压矢量Uref所在的扇区由Uβ，√3Uα-Uβ，-√3Uα-Uβ三式一起决定。为同步扇区矢量作用时间计算，因此令：
设变量a、b、c，满足下列条件取值：
如果Va0，则a=1，否则
如果Vb0，则b=1，否则
如果Vc0，则c=1，否则
由式（1-8）可知a、b、c不会同时为1或是同时为0，所以实际组合为6种，其组合取不同的值对应着不同的扇区，并且是一一对应，因此完全可以由其组合判断Uref
令N=4*c+2*b+a，N与扇区关系如下表：
N
3
1
5
4
6
2
扇区
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
U4-
U6-
U2-
U3-
U1-
U5-
表2-1
基本矢量时间计算
通过第1节利用Uα和Uβ计算，各扇区矢量作用时间计算结果如表1-1。以扇区Ⅰ计算结果为例，将式2-1代入式
T4=3TsUdc(3
T6=3TsUdcUβ=3T
T0=T7=Ts-T4-
同理可得Uref在其它扇区中各矢量的作用时间，其结果如表3-1
为将各矢量的作用时间与PWM控制相对应，以DSP的PWM模块为例，假设开关频率为fs，DSP的时钟为fdsp，则PWM周期计数器的值为NTs=fdsp/fs/2，则对时间转换为计数值进行如下推导:
NT6NT
为实现算法对各种电压等级适应，一般会对电压进行标幺化处理，实际电压V=VVbase，V为标幺值，在定点处理一般使用Q15格式，即标幺值为1时，对应
?
其中Va为实际值的标幺值，令发波系数
NT6=KsVa
同理可得：
NT4=KsVb
因此，各个扇区矢量作用时间如下表所示：
扇区
N
时间
计数值
过度值
Ⅰ
3
T
T
N
N
T
T
Ⅱ
1
T
T
N
N
T
T
Ⅲ
5
T
T
N
N
T
T
Ⅳ
4
T
T
N
N
T
T
Ⅴ
6
T
T
N
N
T
T
Ⅵ
2
T
T
N
N
T
T
表3-1
计算出T1和T2后，如果出现合成电压矢量端点落在正六边形与外接圆之间时（如图3-1），已发生过调制，输出电压将发生失真，此时必须进行过调制处理。这里采用一种比列缩小算法：
图3-1SVPWM电压矢量幅值边界
=1\*GB3①若T1+T2≤Ts，这保持
=2\*GB3②若T1+T2T
T1=T1T1+T2×TsT2
按照上述方法，就能得到每个扇区相邻两电压空间矢量和零电压矢量的作用时间。
SVPWM信号生成
根据零矢量的分割方法不同，为减少逆变器功率管的开关次数，且任意一次电压空间矢量变化时只改变一个桥臂的开关动作，目前采用比较多的是七段式SVPWM方法，即SVPWM波
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