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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

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. /**
    2. 
  
  
  
  
  2. #include "stm32f10x.h"
    3. 
  
  
  
  
  3. #include 
    4. 
  
  
  
  
  4. #include 
    5. 
  
  
  
  
  5. 
  
  
  
  
  6. #include "serial_scope.h"
    7. 
  
  
  
  
  7. #include "common.h"
    8. 
  
  
  
  
  8. #include "IQmathLib.h"
    9. 
  
  
  
  
  9. #include "usart_driver.h"
    10. 
  
  
  
  
  10. #include "clarke.h"
    11. 
  
  
  
  
  11. #include "park.h"
    12. 
  
  
  
  
  12. #include "svpwm.h"
    13. 
  
  
  
  
  13. 
  
  
  
  
  14. /**
    15. 
  
  
  
  
  15.   * @brief  Main program.
    16. 
  
  
  
  
  16.   * @param  None
    17. 
  
  
  
  
  17.   * @retval None
    18. 
  
  
  
  
  18.   */
    19. 
  
  
  
  
  19. sv_mod_t svpwm = SVGEN_DEFAULTS;
    20. 
  
  
  
  
  20. 
  
  
  
  
  21. #define CLARK  0
    22. 
  
  
  
  
  22. #define PARK  1
    23. 
  
  
  
  
  23. #define SVPWM  2
    24. 
  
  
  
  
  24. #define SVPWM_REG 3
    25. 
  
  
  
  
  25. 
  
  
  
  
  26. int main(void)
    27. 
  
  
  
  
  27. {
    28. 
  
  
  
  
  28.  int user_data[4] = { 0 };
    29. 
  
  
  
  
  29.  static int16_t time_cnt = 0;
    30. 
  
  
  
  
  30.  Trig_Components a;
    31. 
  
  
  
  
  31.  Trig_Components b;
    32. 
  
  
  
  
  32.  _iq final_angle;
    33. 
  
  
  
  
  33.  usart_init(); 
    34. 
  
  
  
  
  34. 
  
  
  
  
  35.  while (1)
    36. 
  
  
  
  
  36.  {  
    37. 
  
  
  
  
  37.   time_cnt-=32;
    38. 
  
  
  
  
  38.   
    39. 
  
  
  
  
  39.   clarke_parameter.As = _IQsinPU(time_cnt);
    40. 
  
  
  
  
  40.   clarke_parameter.Bs = _IQsinPU(time_cnt-0x5555);
    41. 
  
  
  
  
  41.   
    42. 
  
  
  
  
  42.   if(clarke_parameter.As > 32767){
    43. 
  
  
  
  
  43.    clarke_parameter.As = 32767;
    44. 
  
  
  
  
  44.   }
    45. 
  
  
  
  
  45.   if(clarke_parameter.As < -32768){
    46. 
  
  
  
  
  46.    clarke_parameter.As = -32768;
    47. 
  
  
  
  
  47.   }
    48. 
  
  
  
  
  48.   
    49. 
  
  
  
  
  49.   if(clarke_parameter.Bs > 32767){
    50. 
  
  
  
  
  50.    clarke_parameter.Bs = 32767;
    51. 
  
  
  
  
  51.   }
    52. 
  
  
  
  
  52.   if(clarke_parameter.Bs < -32768){
    53. 
  
  
  
  
  53.    clarke_parameter.Bs = -32768;
    54. 
  
  
  
  
  54.   }
    55. 
  
  
  
  
  55.   
    56. 
  
  
  
  
  56.   clarke_calc(&clarke_parameter);
    57. 
  
  
  
  
  57.   
    58. 
  
  
  
  
  58.   park_parameter.Alpha = clarke_parameter.Alpha;
    59. 
  
  
  
  
  59.   park_parameter.Beta = clarke_parameter.Beta;
    60. 
  
  
  
  
  60.   
    61. 
  
  
  
  
  61.   park_parameter.Sin = trig_functions(time_cnt).hsin;
    62. 
  
  
  
  
  62.   park_parameter.Cos = trig_functions(time_cnt).hcos;
    63. 
  
  
  
  
  63.   park_parameter.Angle = -time_cnt;
    64. 
  
  
  
  
  64.   park_calc(&park_parameter);
    65. 
  
  
  
  
  65.   
    66. 
  
  
  
  
  66.   svpwm.Ualpha = clarke_parameter.Alpha;
    67. 
  
  
  
  
  67.   svpwm.Ubeta = clarke_parameter.Beta;
    68. 
  
  
  
  
  68.   
    69. 
  
  
  
  
  69.   svpwm_calc(&svpwm);
    70. 
  
  
  
  
  70.   
    71. 
  
  
  
  
  71.   #define FOC_DEBUG  SVPWM_REG
    72. 
  
  
  
  
  72. #if (FOC_DEBUG == CLEAK)
    73. 
  
  
  
  
  73.   user_data[0] = clarke_parameter.As;
    74. 
  
  
  
  
  74.   user_data[1] = clarke_parameter.Bs;
    75. 
  
  
  
  
  75.   user_data[2] = clarke_parameter.Alpha;
    76. 
  
  
  
  
  76.   user_data[3] = clarke_parameter.Beta;  
    77. 
  
  
  
  
  77. #elif (FOC_DEBUG == PARK)
    78. 
  
  
  
  
  78.   user_data[0] = clarke_parameter.As;
    79. 
  
  
  
  
  79.   user_data[1] = clarke_parameter.Bs;
    80. 
  
  
  
  
  80.   user_data[2] = park_parameter.Ds;
    81. 
  
  
  
  
  81.   user_data[3] = park_parameter.Qs;
    82. 
  
  
  
  
  82. #elif (FOC_DEBUG == SVPWM) 
    83. 
  
  
  
  
  83.   user_data[0] = (uint16_t)svpwm.Ta;
    84. 
  
  
  
  
  84.   user_data[1] = (uint16_t)svpwm.Tb;
    85. 
  
  
  
  
  85.   user_data[2] = (uint16_t)svpwm.Tc;
    86. 
  
  
  
  
  86.   user_data[3] = svpwm.VecSector*5000;
    87. 
  
  
  
  
  87. #elif (FOC_DEBUG == SVPWM_REG)
    88. 
  
  
  
  
  88.   
    89. 
  
  
  
  
  89.   //换算的CCRx寄存器的值
    90. 
  
  
  
  
  90.   sv_regs_mod_t sv_regs = svpwm_get_regs_mod(7200,&svpwm);
    91. 
  
  
  
  
  91.   
    92. 
  
  
  
  
  92.   user_data[0] = sv_regs.ccr1;
    93. 
  
  
  
  
  93.   user_data[1] = sv_regs.ccr2;
    94. 
  
  
  
  
  94.   user_data[2] = sv_regs.ccr3;
    95. 
  
  
  
  
  95.   user_data[3] = svpwm.VecSector*1000;
    96. 
  
  
  
  
  96. #endif
    97. 
  
  
  
  
  97.   SDS_OutPut_Data_INT(user_data);
    98. 
  
  
  
  
  98.  }
    99. 
  
  
  
  
  99.  return 0;
    100. 
  
  
  
  
  100. }
    101.

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

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