一、简介
在 PMSM 的 FOC 控制中,通常输入是直流电,经过一系列的变换后,产生三相正弦电压去驱动电机。
其中的关键是 SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation,空间矢量脉宽调制),直流电通过 SVPWM 控制产生三相正弦波产生旋转磁场带动转子转动。驱动三相 PMSM 的驱动和电机简略模型如图 1 所示。

图 1
使用 1 代表半桥的上桥打开,下桥关闭。
使用 0 表示半桥的下桥打开,上桥关闭。
二、空间矢量MOS 打开关闭即 a,b,c 相中有电压的状态组合就有八种,分别是
(000),(001),(010),(011),(100),(101),(110),(111)
其中(000),(111)合成的矢量为零矢量。
如果在某一时刻,为 100,即图 2 中状态,a 相上桥打开,b,c 两相下桥打开, Ua,Ub,Uc 三个矢量合成得到 Uref,并且可以计算得到 Uref 的模值为输入电压 Udc。

图 2
同样可以得到其他六种状态,除了零矢量外,其他的矢量模值都是 Udc
把八种开关状态产生的三相电压都做矢量合成,则有八个空间矢量如图 3 所示。

图 3
就目前这八种开关状态,可以产生八种不同的电压矢量带动转子转到 0degree,60degrees,120 degrees,180 degrees,240 degrees,360 degrees。分成六个扇区。
如果要生成落在各角度区间内的电压矢量,就要使用 SVPWM 技术。
SVPWM 就是利用这六个空间矢量加上两个零矢量合成任意角度的空间矢量。
原则就是落在哪个区域,就利用相邻的两个矢量和零矢量合成。
三、SVPWM如图 4 所示,假设要合成落在扇区 1 的 Uref 矢量。

图 4
将 Uref 分解至 U6 方向和 U4 方向。
得到 Uref 在 U6 和 U4 两个方向的分量,其中 T 是控制周期,T6 和 T4 分别表示 U6、U4 在一个控制周期内保持的时长。由正弦定理可以得出以下式子:
在前面提到,U4,U6 的模值为 Udc,所以可以计算得到 T4 和 T6。