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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 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)
- //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
