[发明专利]基于同步SVPWM的调制度补偿方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于同步SVPWM的调制度补偿方法，包括：预设理论调制度,并根据分频数和预设调制策略，确定采样角度；根据理论调制度,计算采样角度处的比较值；根据比较值，计算U相电压脉冲开关角；根据U相电压脉冲开关角，计算实际相电压基波峰值；根据实际相电压基波峰值，计算实际输出的线电压有效值；根据实际输出的线电压有效值和直流母线电压的比值，计算实际调制度；确定通过实际调制度计算理论调制度的公式，得到每个分频数下，每个实际调制度对应的理论调制度，并将分频数大于3的实际调制度与理论调制度的对应关系进行存储；在应用中，通过当前需求调制度，查询对应关系，得到对应的当前理论调制度，以对当前需求调制度进行补偿。

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及一种基于同步空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)的调制度补偿方法及装置。

背景技术

对于动车组、地铁等大功率牵引传动系统，具有高电压、大电流的特点，功率器件损耗较大，但功率模块散热能力有限，系统最大开关频率通常限制在几百赫兹以下。同时部分电机极对数较大，需求的基波电频率超250Hz。因此，为了提高输出电压的对称性，减少电流谐波畸变，中高速区段采用同步调制方式。

同步SVPWM作为一种准最优调制策略，算法简单，占用计算资源少，易于数字化实现。可根据采样角度个数、采样角度位置及采样角度矢量作用顺序灵活实现多种不同的调制策略，选取合适的调制方式，可降低电流谐波、减小电流尖峰及降低电磁噪声。因此，同步SVPWM仍广泛应用于牵引传动系统。

但同步SVPWM在分频数较小时，实际生成的磁链轨迹与基准磁链圆偏差较大，导致实际调制度与理论调制度存在一定差异。若直接采用，将引起解耦电流跟随不上、转矩控制有偏差，切频时由于调制度不连续，电流存在一定冲击，易过流等问题。所以，在实际应用中需对分频数较小时的实际调制度进行补偿修正。现有方法对于分频数大于3的补偿采用需求调制度乘最大理论调制度与当前分频可达到的最大实际调制度比值得到，该方法计算的实际调制度与理论调制度近似线性化。但实际应用中，实际调制度与理论调制度存在非线性关系，应用时会一定存在偏差，影响控制。当分频数大于3时，很难求出补偿公式，现有方法对于非线性补偿方法并未提及。因此，基于上述问题，分段同步SVPWM调制度非线性补偿方法显得尤为重要。

发明内容

本发明实施例的目的提供一种基于同步SVPWM的调制度补偿方法及装置，以进行同步SVPWM调制度非线性补偿。

第一方面，本发明提供了一种基于同步SVPWM的调制度补偿方法，所述方法包括：

预设理论调制度,并根据分频数和预设调制策略，确定采样角度；

根据所述理论调制度,计算所述采样角度处的比较值；

根据所述比较值，计算U相电压脉冲开关角；

根据所述U相电压脉冲开关角，计算实际相电压基波峰值；

根据所述实际相电压基波峰值，计算实际输出的线电压有效值；

根据实际输出的线电压有效值和直流母线电压的比值，计算实际调制度；

确定通过所述实际调制度推导计算理论调制度的公式，并通过所述公式，得到每个分频数下，每个实际调制度对应的理论调制度，并将分频数大于3的实际调制度与理论调制度的对应关系进行存储；

在应用中，通过当前需求调制度，查询所述对应关系，得到当前需求调制度对应的当前理论调制度，并以所述当前理论调制度作为补偿调制度，以对当前需求调制度进行补偿。

在一种可能的实现方式中，所述比较值包括两个非零矢量作用时间和一个零矢量作用时间，所述根据理论调制度，计算所述采样角度处的比较值具体包括：