Matlab异步电机电压空间矢量控制系统的仿真与数字实现(3)
1.2.3 脉宽调制技术的发展
变压变频调速系统中的脉宽调制技术主要是利用全控型器件的开通与关断将直流电压输出为一定形状的脉冲电压序列，这些脉冲电压的幅值是相等的，只是宽度不同，从而等效于所需要的正弦波[1]。因而由于全控型器件的发展，PWM技术不断优化并得到了大量的应用[6]。同样，PWM技术也是经历了一定的发展过程。起初，采用半控型器件晶闸管作为开关管的时候，输出的波形与正弦波相比相差较大，因为具有很大的谐波，导致转矩脉动大。在全控型器件发展后，由于其可以关断，使得输出波形有了明显的改善。最初的调制技术主要是运用于通信中，之后脉宽调制变频的思想由德国的 A.Schonung等人提出，并富有创造性地将其应用于亟待发展的变频调速系统中[1]。 PWM技术按照不同的控制思想与目的，主要可以分为四种，即正弦波脉宽调制（SPWM）技术、以及在此基础上发展的通过计算消除指定次数谐波的PWM(SHEPWM) 控制技术，以正弦波电流为目的的电流滞环跟踪PWM（CHBPWM）控制技术，以及本课题着重强调的跟踪磁链的电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术。可以看出，脉宽调制技术不断地完善，可以有效地抑制谐波，从而减少转矩的脉动分量，达到更稳定的转速要求，提高其工作效率[1,4]。
1.2.4 微处理器技术的发展
此外微处理器的发展也对此起了推波助澜的作用。从一开始的微处理器芯片进行较简单的操作到后来快速性以及实时性略欠缺的单片机，以及再之后运算速度较快的数字信号处理器（Digital signal processor即DSP），并生产出主要针对于电机调速的高性能芯片。数字信号处理器由原来的16位逐渐发展到如今的32位，同时还兼具有高速的处理速度，实时性好，集成大量先进的外设，成本较低，模数转换和通信能力强，可靠性较高等优点，并且可以采用更为优越的控制策略，通过一定的编程能够实现相应的算法对电机进行很好的全数字化控制[7]。快速的运算处理能力不仅满足了系统实时性的要求，并使得其在系统的智能化方面也有所体现，通过编程可以完成需要的数据存储以及故障诊断等功能，使得电机的控制更加方便与直观。通过对软件的设计即可以实现对于电机精确和实时地控制，使得交流调速的发展有了更为可靠的平台。而在林林总总的芯片当中，处于相对领先地位的是美国德州仪器公司（Texas Instruments即TI），其生产的芯片往往作为控制电机的首选芯片。因而本文所选用的芯片也是由该公司生产研发的。
1.3 国内外研究现状
1.4 本章总结
相比结构复杂，成本较高的直流电机，结构简单、成本低廉、文护方便的交流电机已是更为普遍的选择。而为了更好地节约电能，则要充分利用好电力电子器件和微处理器的发展以及先进的现代控制理论，将其运用到交流调速拖动系统中。矢量控制技术作为一种先进的控制手段，将定子电流分解为励磁分量和转矩分量，并同样获得较高的静、动态性能，从而能够使得交流电机的控制可以像控制直流电机一样灵活方便[11,12]。
此外脉宽调制技术的发展，有效地改善了交流电动机变压变频调速系统的性能。而其中效果较好的SVPWM技术能够产生恒定的电磁转矩，可以称之为磁链跟踪控制方法，或是电压空间矢量控制方法。此外SVPWM算法简单，容易实现数字化。
由于国外大工业发展较早，相关方面的研究也比较早而且相当深入，并且不同国家还形成了自己的一定优势。在国内，现今工业的发展也是如火如荼，但依然需要借鉴国外的先进技术。此外，我国学术论文主要注重于仿真，我们应在理解的基础上，将成果运用到工业生产中去，不断改革创新，形成我们的优势。
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