一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法技术

本发明专利技术公开了一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法，对芯片CPU进行初始化并设置GTM内部定时器的参考波通道、三相六路通道、触发AD通道之间的关系；调整UVW各上下两相共六相路通道切换状态，避免在各个阶段上下桥臂的直通；对单次载波周期进行两次算法中断，使其参考波形发生两次、触发采样波形发生两次、载波发生一次。本发明专利技术通过参考波通道、三相六路通道，触发三相电流采样通道与中断之间的关系，维持载波周期内本次中断三相上桥与下桥正常写入周期影子寄存器的比较值，占空比影子寄存器的比较值设置为零。下次中断三相上桥与下桥正常写入占空比影子寄存器的比较值，周期影子寄存器的比较值设置周期加一，产生双采双更的效果。的效果。的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法


[0001]本专利技术涉及SVPWM调制实现领域，尤其是一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法。

技术介绍

[0002]SVPWM是交流电机的一种控制方法，以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆作为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作合适的切换，从而形成PWM波，以其形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链，该方法将逆变器和交流电机作为一个整体来看待，以便于微处理机实时控制。
[0003]在永磁同步电机高速运转过程中，比邻控制计算周期之间电机角度变化很大，传统单次载波周期单次采样受到数字环路延时的影响，通过微处理器影子寄存器操作，一般是本控制周期更改对应占空比的值次控制周期才能更新占空比，此类计算通过SVPWM合成的电压矢量会与实际产生较大的误差，使电机控制器的性能造成较大的下降或者无法适用于高速电机，通常解决此难点，部分观点通过改变开关频率或过采样的方式以减小占空比更新延时，或者通过外部介入逻辑芯片在一个载波周期多次采样并更新占空比来减少采样误差和控制系统的延时，但上述部分观点实现相对来说计算复杂，成本增加，难以实现。
[0004]在电机控制器中PWM产生方式依赖于微处理器，微处理器内部实现PWM产生方式依赖于定时计数模块，通常定时计数模块可以分为向上计数与向下计数组合，或者单独的向上或向下计数溢出归零，存在向上和向下计数组合的方式可以自由组合边沿变化，单独向上或向下计数需要考虑当前周期与下次周期之间上下桥臂的配合以及边沿变化时刻。<br/>
技术实现思路

[0005]本专利技术基于英飞凌微处理器AURIX1G系列产品的GTM模块，采用计数器向上计数溢出归零的方式，提供了一种SVPWM单次载波周期内两次采样两次更新占空比的实现方法，提高永磁同步电机电流环动态性能。
[0006]本专利技术采用的技术方案为：一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法，包括如下步骤：步骤1：对芯片CPU进行初始化并设置GTM内部定时器的参考波通道、三相六路通道、触发AD通道之间的关系；步骤2：改变UVW各上下两相共六相路通道切换状态，避免在各个阶段上下桥臂的直通；步骤3：对单次载波周期进行两次算法中断，使其参考波形发生两次、触发采样波形发生两次、载波发生一次。
[0007]进一步，所述的步骤1包含以下分步骤：步骤101：初始化所述芯片的CPU模块；步骤102：初始化所述芯片的GTM模块；
步骤103：设置GTM的通道0为参考波形通道；步骤104：设置GTM的通道1
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6通道为三相波通道；步骤105：设置GTM的通道7为触发AD相电流触发同步采样通道；步骤106：设置通道0为参考自身输出PWM；步骤107：设置通道1
‑
7为参考通道0输出PWM；步骤107：设置通道2
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6为参考通道0的中心点产生PWM；步骤108：初始化所述芯片的ADC模块。
[0008]进一步，所述的步骤2状态包含以下部分：状态1：占空比设置零至最小脉冲范围(1)时，上桥全关，下桥全关；Duty = 0～Minpulse
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(1)状态2：占空比设置最小脉冲至最小脉冲加死区范围(2)时，上桥全关，下桥占空比范围死区减去最小脉冲至最小脉冲范围；Duty = (Minpulse)～(Deadtime + Minpulse)
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(2)状态3：占空比设置最小脉冲加上死区至周期减去最小脉冲减去死区范围(3)时，上桥为死区加上最小脉冲至周期减去最小脉冲减去死区范围，下桥为死区加上最小脉冲至周期减去最小脉冲减去死区范围；Duty = (Deadtime+Minpulse)～(Period
‑
(Deadtime + Minpulse) )
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(3)状态4：占空比设置周期减去最小脉冲减去死区至周期减去最小脉冲范围(4)时，上桥为周期减去死区减去最小脉冲至周期减去最小脉冲范围，下桥为全关； Duty = (Period
‑
(Deadtime+ Minpulse) )～(Period
‑
Minpulse) (4)状态5：占空比设置周期减去最小脉冲至周期范围(5)时，上桥全开，下桥全关；Duty = (Period
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Minpulse)～Period
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(5)进一步，所述步骤2包含以下状态切换：步骤201：状态2切入状态1没有意义，上桥一直全关，不参与考虑；状态3/4/5切换状态1，上桥正常执行，下桥需要右移一个死区避开上下桥臂直通的情况；步骤202：状态1切入状态2没有意义，上桥一直全关，不参与考虑；状态3/4/5切入状态2，下桥需要右移一个死区避开上下桥臂直通的情况；步骤203：状态1/2/4/5切入状态3，上桥需要右移一个死区避开上下桥臂直通的情况；步骤204：状态4/5切入状态4没有，下桥全关，不参与考虑；状态1/2/3切入状态4，上桥上升沿需要右移一个死区避免上下桥臂直通；步骤205：状态4/5切入状态5没有，下桥全关，不参与考虑；状态1/2/3切入状态4，上桥上升沿需要右移一个死区避免上下桥臂直通。
[0009]进一步，步骤3包含以下分步骤：步骤301：三相六路产生PWM参考基波；步骤302：载波周期内本次中断三相上桥与下桥正常写入周期影子寄存器的比较值，占空比影子寄存器的比较值设置为零；步骤303：载波周期内下次中断三相上桥与下桥正常写入占空比影子寄存器的比较值，周期影子寄存器的比较值设置周期加一。
[0010]与现有采单更或者三角波产生SVPWM的技术相比，本专利技术有以下优点：(1)本专利技术解决了仅仅向上计数没有向下计数的微处理器无法在单次载波周期内更新两次影子寄存器的弊端；(2) 在永磁同步电机高速运转过程中，比邻控制计算周期之间电机角度减少一倍；(3)本专利技术在不增加逆变器开关频率的前提下，稳健提升了电机控制电流环的动态特性；(4)本专利技术符合高速电机对SVPWM的需求，适应高速电机；(5)本专利技术在采用在下降沿时刻进入中断可以降低电机控制软件中主中断的负载率。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术状态1示意图；图3为本专利技术步骤201示意图；图4为本专利技术状态2示意图；图5为本专利技术步骤202示意图；图6为本专利技术状态3示意图；图7为本专利技术步骤203示意图；图8为本专利技术状态4示意图；图9为本专利技术步骤204示意图；图10为本专利技术状态5示意图；图11为本专利技术步骤205示意图；图12为本专利技术双采双更时序图。
实施方式
[0012]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0013]本专利技术是一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法，其基于英飞凌微处理器AURIX1G的GTM模块，通过应用软件计算出的周期和占空比实施调制PWM，应用于电机控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：对芯片CPU进行初始化并设置GTM内部定时器的参考波通道、三相六路通道、触发AD通道之间的关系；步骤2：调整UVW各上下两相共六相路通道切换状态，避免在各个阶段上下桥臂的直通；步骤3：对单次载波周期进行两次算法中断，使其参考波形发生两次、触发采样波形发生两次、载波发生一次。2.根据权利要求1所述的一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法，其特征在于，所述的步骤1包含以下分步骤：步骤101：初始化所述芯片的CPU模块；步骤102：初始化所述芯片的GTM模块；步骤103：设置GTM的通道0为参考波形通道；步骤104：设置GTM的通道1
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6通道为三相波通道；步骤105：设置GTM的通道7为触发AD相电流触发同步采样通道；步骤106：设置通道0为参考自身输出PWM；步骤107：设置通道1
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7为参考通道0输出PWM；步骤107：设置通道2
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6为参考通道0的中心点产生PWM；步骤108：初始化所述芯片的ADC模块。3.根据权利要求1所述的一种电机控制器SVPWM双采双更的发波实现方法，其特征在于，所述的步骤2状态包含以下部分：状态1：占空比设置零至最小脉冲范围(1)时，上桥全关，下桥全关；Duty = 0～Minpulse
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(1)状态2：占空比设置最小脉冲至最小脉冲加死区范围(2)时，上桥全关，下桥占空比范围死区减去最小脉冲至最小脉冲范围；Duty = (Minpulse)～(Deadtime + Minpulse)
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(2)状态3：占空比设置最小脉冲加上死区至周期减去最小脉冲减去死区范围(3)时，上桥为死区加上最小脉冲至周期减去最小脉冲减去死区范围，下桥为死区加上最小脉冲至周期减去最小脉冲减去死区范围；Duty = (Deadtime+Minpulse)～(Period
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【专利技术属性】
技术研发人员：王亚辉，孔永强，邢爱娟，张华伟，
申请(专利权)人：郑州智驱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：