基于STM32平台实现SVPWM调制

发布时间:2024-03-04  

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。

c3131f78-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.gif

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。c35e53c6-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.png

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;


c3735c76-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.png

添加IQmath组,并添加rvmdk-cm3路径下的静态库,和头文件;


c391c094-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.png

点击下图所示的图标进入工程熟悉的设置;


c3d561d2-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.png

添加rvmdk-cm3静态库的路径,和头文件的包含路径,如下图所示;

c41993ca-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.pngc45661f6-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.png

最终,build整个工程即可。


测试部分程序

/**

#include"stm32f10x.h"

#include

#include


#include"serial_scope.h"

#include"common.h"

#include"IQmathLib.h"

#include"usart_driver.h"

#include"clarke.h"

#include"park.h"

#include"svpwm.h"


/**

*@briefMainprogram.

*@paramNone

*@retvalNone

*/

sv_mod_tsvpwm=SVGEN_DEFAULTS;


#defineCLARK0

#definePARK1

#defineSVPWM2

#defineSVPWM_REG3


intmain(void)

{

intuser_data[4]={0};

staticint16_ttime_cnt=0;

Trig_Componentsa;

Trig_Componentsb;

_iqfinal_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);


#defineFOC_DEBUGSVPWM_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_tsv_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);

}

return0;

}


最终通过串口输出串口图形化软件的Ta,Tb,Tc 如下图所示;c4c393f2-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.png

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;

c4dfa8da-d34d-11ec-bce3-dac502259ad0.gif

开关状态  


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>