目录
永磁同步电机数学模型........................................................................2永磁同步电动机矢量控制原理...............................................................3（SVPWM ）电压空间矢量PWM 控制原理.......................................................4SVPWM 控制算法. (5) 1、计算扇区N ：............................................................................................82、计算作用时间1T 、2T ，并用X 、Y 、Z 表示：.....................................93、计算占空比：..........................................................................................104、求出切换点1cm T 、2cm T 、3cm T 。.. (11)
MATLAB 仿真实现SVPWM (12)
1、判断扇区：..............................................................................................122、求出X 、Y 、Z ：.....................................................................................123、求出1T 、2T .............................................................................................134、求出切换点1cm T 、2cm T 、3cm T ...............................................................135、输出PWM 波形：. (14)
永磁同步电动机矢量控制仿真.............................................................15PI 调节：.. (15)
1、电流环：..................................................................................................162、转速环：.. (17)
太空风洞
基于TMS320F2812程序实现： (18)
永磁同步电机矢量控制总结
永磁同步电机数学模型
永磁同步电机最常用的方法就是q d
-轴数学模型，为了建立正弦波永磁同
步电机的数学模型，首先假设：
忽略电动机铁芯的永磁饱和；不计电动机的涡流和磁滞损耗；
红豆绒
电动机的电流为对称的三相正弦电流。由此可以得到如下的电压、磁链、电磁转矩和机械运动方程（式中各量为瞬态值）。 在转子参考电压下的电压方程为：
d
s r q d
d i R dt
三维模型制作d u +-=
在公交车上释放ωψψq
s r d q q i R dt
d u +-=
ωψψ其中d u 、q u 为定子电压d 、q 轴分量，d i 、q i 为定子电流d 、q 轴分量， d ψ、q ψ为定子磁链d 、q 轴分量，s R 为定子电阻，r ω为转子电角速度。
磁链方程：
f
d d d i L ψψ+=q
q q i L =ψ其中d L 、q L 为定子绕组d 、q 轴电感，f ψ为转子永磁体产生的磁链。电磁转矩方程：
])([2流(H)
3
)(23q d q d q f d q q d e i i L L i p i i p T --=-=
ψψψ其中e T 为电机电磁转矩，
p 为电机转子极对数。括号中的第一项是由定子
磁场和永磁体磁场相互作用产生的电磁转矩，称为主电磁转矩；第二项由定子的凸极效应引起，称为磁阻转矩。对于隐极式同步电机q d
L L =，所以电磁转矩可
表示成：q
f e i p T ψ2
3
=机械运动方程：
m
m
l e B dt
d J
T T ωω+=-其中J 为转动惯量，B 为摩擦系数，m ω为转子机械角速度。
永磁同步电动机矢量控制原理
由上面永磁同步电动机的数学模型可以看出，只要永磁体的励磁磁链f ψ和交、直轴电感d L 、q L 确定后，电动机的转矩便取决于定子电流的空间矢量s i ，而s i 的大小和相位取决于d i 、q i ，通过对这两个电流的控制，就可以实现对电动机速度的控制。
对于隐极式同步电机，从电磁转矩方程可以看出电磁转矩e T 与q i 成正比，从而可以采用d i =0的控制方法。当d i =0时，从电动机端口看，相当于一台他励直流电动机，定子中只有交轴分量，且定子磁动势空间矢量与永磁体磁场空间矢量正交。从图中可以看出，反电动势相量0∙
E 与定子电流相量1∙
I 同相，对表面凸出式转子磁路结构的永磁同步电动机而言，此时单位定子电流可以获得最大的转矩，或者说，在生产要求的转矩情况下，只需最小的定子电流，从而使铜耗下降，效率有所提高。这也是表面凸出式转子磁路结构的永磁同步电动机通常采用的
d i =0控制的原因。
1
1R I ∙
0∙
E f
I ∙
f
I ∙
f
∙
ψ∙
U
（SVPWM ）电压空间矢量PWM 控制原理
收腰羽绒服在交流电动机的驱动中，最终目的是使电动机的磁链成为圆形的旋转磁场，从而使电动机产生恒定的电磁转矩。对于基本的电压型逆变器，采用180°导通方式，对三相开关的导通情况进行组合，共有8种工作状态，即6V 、1V 、2V 通，
1V 、2V 、3V 通，2V 、3V 、4V 通，3V 、4V 、5V 通，4V 、5V 、6V 通，5V 、6V 、1V 通，以及1V 、3V 、5V 通。如果把每相上桥臂开关导通用“1”表示，下桥臂
开关导通用“0”表示，则8中状态可以表示为100，110，010，011，001，101，111，000。前六种为有效工作状态，后两种没有电压输出为零工作状态。对于这种逆变器称之为6拍逆变器。
对于6拍逆变器，在每个工作周期中，六种有效工作状态各出现一次，每一种状态持续60°，在一个周期中六个电压矢量共转过360°，形成一个封闭的正六边形，如图所示
采用SVPWM 控制，就可以使交流电动机的磁通尽量接近圆形，所用的工作频率越高，交流电动机的磁通就越接近圆形，所需电压矢量可以由六个基本电
压矢量中的相邻两个电压矢量进行合成，当所需电压矢量不是六个基本电压矢量时，可以用六个基本电压矢量中的两个零矢量合成实现。
SVPWM 控制算法
SVPWM 算法最终目的是分配三角波周期T 的占空比，从而计算出切换点
1cm T 、2cm T 、3cm T ，由切换点就可以与三角波比较生成相应的PWM 波来控制逆
变电路。
此算法首先要计算八个电压矢量的值，而且要转换成),(βα坐标系下的
αV 、βV 表示。
在标准的三相系统中，如图所示：
将三相正弦电压加载到电机的每一相中，源电压表达式为：
)
cos(2t U U OA ω=)32cos(2πω-=t U U OB )3
4cos(2πω-
=t U U OC 对于中心点的电压表达式为：
)
2(31
CO BO AO AN U U U U --=)2(3
1
CO AO BO BN
U U U U --=5
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