SVPWM

SVPWM是空間矢量脈寬調(diào)制（Space Vector Pulse Width Modulation）的簡稱，通常由三相逆變器的六個功率開關(guān)管組成，經(jīng)過特定的時序和換相所所產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制波，最終輸出的波形可能會十分接近理想的正弦波形。具體如下圖所示；左側(cè)為復(fù)平面，即空間矢量，右側(cè)為時域的正弦波形；

關(guān)于SVPWM原理的文章非常多，這里可以推薦一下網(wǎng)上一個非常不錯的教程《SVPWM的原理及法則推導(dǎo)和控制算法詳解第五修改版》，本文將如何實現(xiàn)SVPWM進(jìn)行簡單的介紹。

IQMATH

TI的片子很香，控制方面，TI無疑是做的最好的方案之一，相對來說資料也非常齊全；另外TI針對沒有浮點運算器的定點DSP推出了IQMATH庫，在使用Q格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的過程中，十分方便，代碼也變得更加簡潔，本文將使用TI的提供的SVPWM算法基于STM32平臺實現(xiàn)SVPWM調(diào)制。

測試平臺參數(shù)：硬件：stm32f103軟件：標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫3．5IDE：MDK－ARM

IQmathLib

本文使用了IQMathLib的Cortex－M3版本，這樣一來，對于沒有浮點處理器的定點MCU來說，對數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行Q格式的處理會變得更加便捷，并且高效；

首先將IQmathlib解壓可以得到如下文件，其中包含各個平臺下的靜態(tài)庫，本文使用STM32F1在keil環(huán)境下進(jìn)行開發(fā)，需要使用的是rvmdk－cm3。

打開一個keil工程，在菜單界面點擊如下圖所示的圖標(biāo)進(jìn)入project items；

添加IQmath組，并添加rvmdk－cm3路徑下的靜態(tài)庫，和頭文件；

點擊下圖所示的圖標(biāo)進(jìn)入工程熟悉的設(shè)置；

添加rvmdk－cm3靜態(tài)庫的路徑，和頭文件的包含路徑，如下圖所示；

最終，build整個工程即可。

測試部分程序＊
＃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 3
int 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）
 
 ／／換算的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；
｝

最終通過串口輸出串口圖形化軟件的Ta，Tb，Tc 如下圖所示；

關(guān)于STM32的配置，需要配置三路互補PWM波形輸出；例如配置了TIM1的CH1，CH2，CH3這三路PWM輸出，然后可以把Ta，Tb，Tc的值分別賦值給CCR1，CCR2，CCR3即可；

具體如下圖所示；左側(cè)是復(fù)平面的矢量合成動態(tài)圖；右側(cè)是三路PWM輸出通道的比較狀態(tài)；

開關(guān)狀態(tài)附件

—— The End ——