比较大，导致普通单片机已经无法满足运算要求，无法保证实时性要求，所以这里需要种快速器件才能满足性能要求。现场可编程门阵列可编程逻辑器件是世纪年代发展起来的种新型的集成器件。是大规模集成电路技术发展的产物，同时也是种半定制的集成电路，结合计算机软件技术技术可以快速方便地构建数字系统。不论是简单的还是复杂的数字电路系统都是由基本门构成的，如与门或门非门传输门等。其中由基本门可构成两类数字电路类是组合电路另类是时序电路，含有存储元件，经过实践，人们发现在数字电路当中并不是所有的基本门都是必需的，其中，用单的基本门与非门也可以构建成其它的基本门任何的组合逻辑都是可以通过与或这种逻辑关系来组合，即任何组合电路都可用门或门这种二级电路实现同样，任何时序电路都可以由组合电路加上存储元件锁存器触发器等构成。由此，人们提出种可编程电路二〇三年十月十九日星期二结构，即乘积项逻辑可编程结构，其原理结构如图。输入缓冲电路输出缓冲电路或阵列与阵列输入输出图基本器件的原理结构图与或结构组成的器件功能比较简单，此后又从的工作原理地址信号与输出数据间的关系以及的们阵列法中获得启发，构造除了另种可编辑的逻辑结构，即查找表的可编程逻辑构建方式。此类可编程逻辑的逻辑函数发生是采用了数据查找方式，并使用多个查找表构成了个查找表阵列，成为可编程们阵列，随着可编程器件的规模不断扩大，随着发展也就应运而生。现今，实现空间矢量控制主要采用的芯片是公司生产的芯片，其独特的结构为空间矢量控制提供了个较好的硬件平台。但是，芯片实现空间矢量控制当中仍然有它的不足之处。与相比有以下几个特点只能产生固定路或者路的波，只要硬件资源足够则可产生多路需要占用资源，而以其独特的结构特点硬件实现功能纯硬件并行处理，可靠性高，速度快设计灵活，可任意定制硬件。所以，对于完成些单平台实现最小开关损耗的算法单片机与嵌入式系统应用，方斯琛，李丹，周波，黄佳佳新型无扇区空间矢量脉宽调制中国电机工程学报，唐酿，肖湘宁，陈征，徐永海矩阵变流器虚拟逆变侧无扇区调制算法中国电机工程学报二〇三年十月十九日星期二基于的算法的实现摘要为了数字实现的算法，文中采用了以作为硬件基础，给出了基于的算法的具体算法以及软件设计。文中使用编写程序，采用语句和图形编辑相结合的方式进行编程以达到程序结构清晰的目的。程序采用型状态机的程序结构，以达到增加硬件资源的利用率，结构清晰，便于数字设计的目的。其中，软件通过了进行仿真，给出了其相关的仿真波形图以说明其无误。文中使用Ⅲ开发板对软件进行验证，其中开发板的核心芯片为公司生产的这款芯片，使用了滤波电路对信号进行滤波处理并且给出了输出信号的示波器波形图和借助硬件电路驱动台三相交流电机以说明其算法实现的准确性。关键词空间矢量脉宽调制比。在早期的交直交变压变频器所输出的交流波形都是六拍阶梯波或者是矩形波，当时，只能采用半控式的可控硅来控制其导通，但是其不能控制关断，由于它的不可控性和比较低的开关频率导致了逆变器输出的波形不能近似按正弦波变化，只能按照阶梯波变化，从而会产生较大的谐波，使电机输出转矩也存在脉动的分量，影响其实际工作性能，为了提高交流电机变压变频调速系统的性能。在出现全控式电力电子开关器件后，脉宽调制技术也相应得到了广泛的应用，对交流电机的变压变频调速系统起到了很大的推动作用。在世纪年代出现了应用技术的逆变器，由于它的优良的调速性能，如今，在国内外生产的变压变频器都已经采用了脉宽调制技术，只有在全控器件尚未能够承受的特大容量的场合才没有应用上脉宽调制技术。脉宽调制控制技术的原理是在采样理论中，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性环节上，其作用效果基本相同。其中，冲量即指窄脉冲的面积。而这里所说的效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。如果把各输出波形采用傅里叶变换来分析，那么低频段的时候其输出波形是非常接近的，只在高频段范围有差异。例如图所示的三个窄脉冲形状不同，其中为矩形脉冲，为三角形脉冲，为正弦半波脉冲，但他们的面积都相等，那么，当它们脉冲函数为所示时即，环节的响应即为该环节的脉冲过度函数。我们称上述原理为面积等效原理，它就是控制技术的重要理论基础。ƒƒƒƒ二〇三年十月十九日星期二图形状不同而冲量相同的各种窄脉冲在众多的技术中，其中正弦波脉宽调制技术广泛应用于逆变器，而经典的正弦脉宽调制主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量接近正弦波，并未考虑到输出电流的波形。然而交流电机需要输入三相对称正弦电流的最终目的是在电机空间中形成个圆形的旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩，才能保证电机以良好的状态转动。如果我们对准这目标，把逆变器和交流电机看成个整体，那么按照形成圆形磁场的控制要求来控制逆变器的开关工作，那么其效果应该会更好。这种控制方法叫作磁链跟踪控制，磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量通过矢量合成所得到的，所以又称电压空间矢量控制。控制相比于控制主要有以下优点直流侧电压利用率相比于高出左右开关次数减少左右Ⅲ二〇三年十月十九日星期二目录绪论空间矢量控制技术现场可编程门阵列本文研究内容空间矢量控制空间矢量控制基本原理空间矢量的定义电压与磁链空间矢量的关系六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场电压空间矢量的线性组合空间矢量控制算法恒压频比变换开关矢量持续时间计算扇区判断合成参考矢量基于的算法的软件设计运算模块三相参考电压峰值计算模块三相电压矢量发生模块坐标变换模块开关导通时间计算模块参考矢量位置判断模块信号发生模块死区模块软件总系统硬件与调试总结与展望二〇三年十月十九日星期二致谢,参考文献附录,二〇三年十月十九日星期二基于的算法的实现绪论空间矢量控制技术直流电机和交流电机在世纪先后诞生，鉴于直流电机具有优越的调速性能，高性能的可调速场合都采用直流电机，而约占所有电机总容量以上的不变速拖动系统则采用了交流电机，交流调速系统多种方案虽然已经早已问世，并已经投入到了实际应用当中，但是其性能却始终无法与直流调速系统主要由求解中间变量求解导通时间过调制处理三个功能模块组成。求解中间变量模块主要运算程序如下程序中则主要是按照公式至来编辑，其中的小数化成了整数运算。过调制处理模块主要程序当和的时间和或者任意个大于调制周期按倍减少按倍减少当导通的时间超过了范围则进行按比例缩减，直到满足要求，其中为调制周期，使用的时钟频率是所以计数次就是。如下图，输入坐标变换后的的值，求解出中间变量三个与导通时间相关的中间变量，同样与输入同频的正弦波并且幅值变小。图中间变量仿真图二〇三年十月十九日星期二图导通时间仿真图在每个扇区当中，参考矢量由相邻两个开关矢量合成，随着参考矢量的转动，逐渐远离参考矢量的开关矢量的导通时间将越来越短，靠近的开关矢量反之。时间则随着扇区周期变化。图导通时间按比例缩减仿真图当计算出来的时间超出了限定范围，则循环进行按比例减少直至满足要求。参考矢量位置判断模块图扇区判断模块扇区判断模块主要程序扇区Ⅰ扇区Ⅱ扇区Ⅲ扇区Ⅳ扇区Ⅴ扇区Ⅵ二〇三年十月十九日星期二模块包含了两种功能种是通过电源频率值的输入，将频率转化为斜坡信号然越短的同时，幅值也跟着上升，就满足三相异步电机的在基频以下调速需要保持电压的有效值与频率的比值恒定。图过调制波形图见图示波器所测得的波形图，跟仿真结果致，算法的实现准确。见附录，这里使用了单片机给定频率信号，频率输入到开发板，经过算法运算后输出出六路信号，并且将这六路信号通过个驱动电路，来驱动台小型的三相交流电机。在驱动三相交流电机过程当中，改变单片机发出的给定频率值，可调节电机的转速，说明了算法实现的可靠。二〇三年十月十九日星期二总结与展望本文总结了以作为硬件基础，作为软件基础，将的理论运算通过软件编程实现，给出了整个运算过程的核心运算公式，并且通过仿真验证，硬件滤波电路搭建的验证，使用硬件驱动台三相交流电机，说明了整个设计的正确性，将理论上的算法实现到实际当中去。但是仍然有缺点，比如硬件资源利用率的提高，虽然通过些编程技巧减少了部分的硬件资源的使用，但是仍然占用了较多的硬件资源，所以应该尽量地避开耗费硬件资源的编程内容，比如判断参考电压矢量所在扇区，可直接在角度周期变化中包含这功能，避开了运算，用擅长的计数器来完成功能，能有效地减少了硬件资源的使用在精确度上，由于当中是没有实数数据类型，数据都以整数来处理，导致精度无法做得很高，在些高性能要求的场合当中，将无法满足要求，在精度方面有待加强在实际应用当中，文中的算法程序只经过了简单的硬件验证，想要投入到实际应用场合仍然欠缺调试。所以，在文中所提及的算法实现仍然有很大的改进空间，在以后的工作当中逐渐完善。二〇三年十月十九日星期二参考文献王兆安，刘进军电力电子技术北京机械工业出版社，陈伯时电力拖动自动控制系统北京机械工业出版社，潘松，黄继业，陈龙技术与北京清华大学出版社，康华光，邹寿彬，秦臻电子技术基础数字部分北京高等教育出版社，