專利名稱：五電平svpwm控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SVP麗控制器，尤其是一種五電平SVP麗控制器。
背景技術(shù)：
近年來，二極管箝位式多電平逆變器在高壓大容量電能變換及交流電機調(diào)速中 得到廣泛應(yīng)用?？臻g電壓矢量調(diào)制法(SVP麗)是二極管箝位式多電平逆變器的控制技術(shù)
之一，由于其擁有較小的輸出諧波含量、較高的電壓利用率且易于數(shù)字化實現(xiàn)，成為研究最 多、應(yīng)用最廣的控制技術(shù)。兩電平、三電平空間矢量調(diào)制控制器在實現(xiàn)起來比較方便，但隨 著電平數(shù)的增加，空間矢量成幾何級數(shù)增多，這給空間矢量調(diào)制的實現(xiàn)帶來了極大困難。目 前，針對多電平逆變器的空間矢量實現(xiàn)算法，大都是在兩電平、三電平空間矢量調(diào)制技術(shù)的 基礎(chǔ)上，籠統(tǒng)給出多電平逆變器的通用算法，缺乏對多電平逆變器的空間矢量的具體算法 以及如何利用具體每一個開關(guān)矢量、開關(guān)狀態(tài)等問題的實現(xiàn)進(jìn)行細(xì)致的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，以五電平逆變器為例，提供一種五 電平SVP麗控制器，采用新的坐標(biāo)系判斷參考電壓矢量所處的區(qū)域，簡化區(qū)域的判斷方法， 可以方便擴展到更多電平逆變器的SVP麗調(diào)制中，并將五電平SVP麗控制器集成到一片 FPGA芯片上實現(xiàn)，為高壓大容量電能變換及交流電機調(diào)速提供一個高性能的專用SVP麗控 制器。 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述五電平SVP麗控制器包括扇區(qū)判別模塊、扇區(qū) 歸一模塊、新坐標(biāo)計算模塊、區(qū)域判別模塊、作用時間計算模塊、脈沖時間段選擇模塊、開關(guān) 狀態(tài)生成模塊、觸發(fā)脈沖生成模塊； 所述扇區(qū)判別模塊根據(jù)兩相直角靜止坐標(biāo)系下的參考電壓矢量u/、u/判斷合成 參考電壓空間矢量位于6個扇區(qū)中的哪一個；根據(jù)6個扇區(qū)的對稱性，采用所述扇區(qū)歸一模 塊對參考電壓矢量進(jìn)行位置歸一化旋轉(zhuǎn)得到Ua ^ UM*，使Ua ^ UM*位于第一扇區(qū)；所述的
新坐標(biāo)計算模塊，采用Xl-X2-X3坐標(biāo)系，對u^、u"進(jìn)行坐標(biāo)計算，計算出ual*、uM*的合 成參考電壓空間矢量u*相對于Xl-X2-X3三個坐標(biāo)軸的距離；所述區(qū)域判別模塊根據(jù)合成 參考電壓空間矢量u*相對于Xl-X2-X3三個坐標(biāo)軸的距離，判斷合成參考電壓空間矢量u* 位于16個小三角形區(qū)域中的哪一個；合成參考電壓空間矢量11*由其所處的三角形區(qū)域的 三個頂點所對應(yīng)的三個基本電壓空間矢量作用合成，所述作用時間計算模塊則根據(jù)區(qū)域值 及參考電壓矢量UaJ、UeJ計算三個基本電壓空間矢量的作用時間；五電平SVP麗一個脈沖 波形由25個時間段構(gòu)成，不同區(qū)域內(nèi)的不同時間段所對應(yīng)的逆變器三個橋臂的開關(guān)狀態(tài) 不一樣，所述脈沖時間段選擇模塊則計算當(dāng)前時刻處于哪一個時間段；所述開關(guān)狀態(tài)生成 模塊根據(jù)時間段、扇區(qū)號、區(qū)域號決定逆變器三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)；所述觸發(fā)脈沖生成模塊 根據(jù)逆變器三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)輸出12路觸發(fā)脈沖，生成的12路觸發(fā)脈沖可以送給外圍 驅(qū)動電路生成24路互補帶死區(qū)延時的脈沖，分別接到二極管箝位式五電平逆變器的24個開關(guān)管的觸發(fā)端； 所述Xl-X2-X3坐標(biāo)系是指，X1軸與兩相靜止坐標(biāo)系的a軸重合，X2軸為a軸逆 時鐘旋轉(zhuǎn)60。 ，X3軸為X2軸逆時鐘旋轉(zhuǎn)60。。 所述新坐標(biāo)計算模塊采用2-2-3結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層與輸入 層的權(quán)值為[1，0;l/2，V^/2]，閾值為
;輸出層與隱含層的權(quán)值為[-l/V^，2/V^;
，1/VI ;1/V^ ，1/71 ]，閾值為
，所有節(jié)點的激活函數(shù)都為線性函數(shù)；所述神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出除以V^^/8并向上取整，得到隱含區(qū)域信息的3個整數(shù)，作為所述區(qū)域判別 模塊的輸入信號。 所述區(qū)域判別模塊采用3-5-1結(jié)構(gòu)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入 為合成參考電壓空間矢量^相對于所述Xl-X2-X3三個坐標(biāo)軸的距離除以V^^/8并向上取 整后得到的3個整數(shù)；所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值由離線訓(xùn)練得到，訓(xùn)練樣本為16對數(shù)據(jù)， 對應(yīng)16個小三角形區(qū)域。 所述扇區(qū)判別模塊、扇區(qū)歸一模塊、新坐標(biāo)計算模塊、區(qū)域判別模塊、作用時間 計算模塊、脈沖時間段選擇模塊、開關(guān)狀態(tài)生成模塊和觸發(fā)脈沖生成模塊均在FPGA芯片 EPlC6T144C上實現(xiàn)，EPlC6T144C上的輸入量為兩相靜止坐標(biāo)系下的參考電壓u/、u/所對 應(yīng)的兩個16位的數(shù)字量，輸出為12路P麗脈沖波形，輸入、輸出信號共占用EP1C6T144C的 44個引腳。 本發(fā)明的優(yōu)點是采用新的坐標(biāo)系判斷參考電壓矢量所處的區(qū)域，簡化區(qū)域的判 斷方法，可以方便擴展到更多電平逆變器的SVP麗調(diào)制中；采用不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完成 所述各模塊的功能，充分利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行結(jié)構(gòu)，大大簡化了工作時的計算量，提高了 快速性；所述五電平SVP麗控制器集成到一片F(xiàn)PGA芯片EP1C6T144C上實現(xiàn)，利用FPGA的 并行處理機制使所述各神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理能力得以充分體現(xiàn)，為高壓大容量電能變換及 交流電機調(diào)速提供一個高性能的專用SVP麗控制器，減少系統(tǒng)中CPU的計算負(fù)擔(dān)，與系統(tǒng)中 CPU的接口靈活方便。


圖1是五電平SVP麗控制器結(jié)構(gòu)框圖；圖2是扇區(qū)分布示意圖；圖3是扇區(qū)判別模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖4是扇區(qū)歸一模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖5是新坐標(biāo)計算示意圖；圖6是參考電壓矢量投影示意圖；圖7是新坐標(biāo)計算模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖8是區(qū)域判別模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖9是作用時間計算模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖10是脈沖時間段選擇模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)11是開關(guān)狀態(tài)生成模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖12是觸發(fā)脈沖生成模塊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方案作進(jìn)一步說明。 如圖1所示本發(fā)明主要包括扇區(qū)判別模塊、扇區(qū)歸一模塊、新坐標(biāo)計算模塊、區(qū) 域判別模塊、作用時間計算模塊、脈沖時間段選擇模塊、開關(guān)狀態(tài)生成模塊、觸發(fā)脈沖生成 模塊。 如圖2所示采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NNl，根據(jù)兩相靜止坐標(biāo)系下的參考電壓u/、u/判斷 合成參考電壓空間矢量位于6個扇區(qū)中的哪一個。所述NN1的結(jié)構(gòu)為2-3-4-1 (2-3-4-1表 示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的層結(jié)構(gòu)，下文皆采用這種表示方式)，其中，第一隱含層的激活函數(shù)為硬限幅 函數(shù)，上限幅為1，下限幅為0，第一隱含層與輸入層的權(quán)值為[-力，l ;V^，1山0]，閾值為;以第一隱含層的輸出作為輸入，與第二隱含層及輸出層構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)為BP網(wǎng)絡(luò)，采
用離線訓(xùn)練獲得其權(quán)值和閾值，訓(xùn)練樣本為6對數(shù)據(jù)對應(yīng)6個扇區(qū)。網(wǎng)絡(luò)的輸出經(jīng)過向上 取整后輸出一個整數(shù)，其范圍為1 6，分別對應(yīng)I-VI扇區(qū)，如圖3所示。圖3中I-VI這 6個扇區(qū)把平面分成6等份，各扇區(qū)的邊界分別是2個基本電壓空間矢量。
扇區(qū)歸一模塊主要實現(xiàn)扇區(qū)II-VI中的矢量旋轉(zhuǎn)到扇區(qū)I中，以便判斷區(qū)域、計算 基本電壓空間矢量的作用時間等。扇區(qū)歸一模塊采用如圖4所示的1-3-4結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) NN2和2-2結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN3實現(xiàn)。圖4中NN2為BP網(wǎng)絡(luò)，其輸入為扇區(qū)號，輸出為不 同扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到扇區(qū)I的旋轉(zhuǎn)變換系數(shù)，NN2的權(quán)值和閾值由離線訓(xùn)練得到，訓(xùn)練樣本為扇區(qū) 號與變換系數(shù)組成的6對數(shù)據(jù)，對應(yīng)6個扇區(qū)；NN2的輸出作為NN3的權(quán)值，NN3的輸入u/、 u/為原參考電壓矢量，輸出u。,、UeJ為歸一后的參考電壓矢量。 如圖5所示構(gòu)造一個新的靜止坐標(biāo)系，X1-X2-X3坐標(biāo)系，其中，X1軸與兩相直角 靜止坐標(biāo)系的a軸重合，X2軸為a軸逆時鐘旋轉(zhuǎn)6(T ， X3軸為X2軸逆時鐘旋轉(zhuǎn)60° 。 將第I扇區(qū)邊界的2個電壓空間矢量的三個定點連接起來，構(gòu)成一個大三角形，將第I扇的 大三角形分成16等分，分別對應(yīng)1-16個三角形區(qū)域；V1 V14為逆變器開關(guān)管的不同狀 態(tài)所對應(yīng)的基本電壓空間矢量；合成參考電壓矢量11*的幅值為『，與a軸的夾角為e ;從 合成參考電壓矢量u*的終點分別向XI、 X2、 X3軸作垂線，求取其距離UX1、 UX2、 UX3如下
為了避免求距離時三角函數(shù)的計算，一方面將合成參考電壓矢量向XI、 X2軸投影 得nl、n2，如圖6所示。圖6中
"Xl = t/* sin夕 LT2 = t/*sin(600-MT3 = "*sin(1200—6>)
(1);<formula>formula see original document page 6</formula> 另一方面，將以兩相靜止坐標(biāo)系表示的參考電壓ual*、 uM*分別投影到XI、 X2軸， 其投影值顯然與nl、n2相同，即
<formula>formula see original document page 6</formula> 把求得的三角函數(shù)代入到式(1)可得到距離值，將UX1、UX2、UX3除以V^^/8并向 上取整，得到3個整數(shù)，分別代表參考電壓矢量與Xl-X2-X3三個軸的相對位置信息，輸出的 整數(shù)取值范圍為1 4， Vd。為逆變器直流側(cè)電壓。新坐標(biāo)計算模塊用如圖7所示的神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，圖7中NN4為2-2-3結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，隱含層的激活函數(shù)為線性函數(shù)，隱含層
與輸入層的權(quán)值為[l，O ;l/2，^/2]，閾值為
;輸出層的激活函數(shù)為線性函數(shù)，輸出
層與隱含層的權(quán)值為[-l/V^，2/V^-2/VJ，l/VI;l/V^，l/V^]，閾值為
。
區(qū)域判別模塊采用如圖8所示的結(jié)構(gòu)為3-5-1的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN6實現(xiàn)，圖8中 UXj、UX—2、UX—3，作為所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN6的輸入信號，由UX1、UX2、UX3除以V^^/8并向上 取整得到，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN6的輸出經(jīng)過向上取整后得到代表區(qū)域號的整數(shù)；所述神經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)NN6的權(quán)值和閾值由離線訓(xùn)練得到，訓(xùn)練樣本為16對數(shù)據(jù)，對應(yīng)16個小三角形區(qū)域。
本發(fā)明主要針對欠調(diào)制模式，合成參考電壓空間矢量11*由其所處的三角型區(qū)域的 三個頂點所對應(yīng)的三個基本電壓空間矢量作用合成，根據(jù)參考電壓矢量所處的區(qū)域，結(jié)合 伏秒平衡原則，計算所述三個基本電壓空間矢量的作用時間Wi;，計算過程中涉及到的 三角函數(shù)值用式(2)代替，因此沒有三角函數(shù)的計算。作用時間生成模塊采用如圖9所示 的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，圖9中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN7是結(jié)構(gòu)為1-5-9的BP網(wǎng)絡(luò)，NN7的權(quán)值和閾值 由離線訓(xùn)練得到；訓(xùn)練樣本為16個區(qū)域中，Ta、 Tb、 T。計算表達(dá)式中所包含的nl、 n2、 Ts系 數(shù)所構(gòu)成的16對數(shù)據(jù)，Ts為一個脈沖波形的時間，即調(diào)制周期；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN8為3-3結(jié)構(gòu) 的BP網(wǎng)絡(luò)，其權(quán)值為NN7的輸出，閾值全為0。 五電平SVP麗一個脈沖波形由25個時間段構(gòu)成，不同區(qū)域內(nèi)的不同時間段所對應(yīng) 的三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)不一樣，脈沖時間段選擇模塊則計算當(dāng)前時刻處于哪一個時間段， 采用圖IO所示的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。圖10中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN9結(jié)構(gòu)為4-24-1， T是周期為 Ts的定時器的輸出值，隱含層激活函數(shù)為硬限幅函數(shù)，上限幅為l，下限幅為0 ;隱含層與輸 入層間的權(quán)值可以根據(jù)脈沖波形組成片段的作用時間系數(shù)計算得到，閾值全為0 ;輸出層 的激活函數(shù)為線性函數(shù)，權(quán)值全為1，閾值為25 ;NN9的輸出范圍為1 25的整數(shù)，代表25 個時間片段。 開關(guān)狀態(tài)生成模塊則根據(jù)時間段、扇區(qū)號、區(qū)域號決定三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)，不同 的開關(guān)狀態(tài)輸出不同的觸發(fā)脈沖，采用圖11所示的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)生成模塊。 圖11中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NNIO為3-20-20-3結(jié)構(gòu)的BP網(wǎng)絡(luò)，輸入分別為扇區(qū)號、區(qū)域號以及時間 段，輸出為3個橋臂的開關(guān)狀態(tài)Sa、Sb、S。， Sa、Sb、S。的取值都為4、3、2、1、0分別代表五種狀 態(tài)。NN10的權(quán)值、閾值由離線訓(xùn)練得到，訓(xùn)練樣本為6(扇區(qū)數(shù))X16(區(qū)域數(shù))X25(時間段數(shù))=2400對數(shù)據(jù)構(gòu)成。 觸發(fā)脈沖生成模塊則根據(jù)三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)輸出12路觸發(fā)脈沖，12路觸發(fā)脈 沖可以送給外圍驅(qū)動電路生成24路互補帶死區(qū)的脈沖，分別接到24個開關(guān)管的觸發(fā)端。觸 發(fā)脈沖生成模塊由3個相同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，以A相橋臂為例，如圖12所示。圖12中神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NN12為1-4-4結(jié)構(gòu)的BP網(wǎng)絡(luò)，NN12的權(quán)值、閾值由離線訓(xùn)練得到，訓(xùn)練樣本為不同 開關(guān)狀態(tài)與所對應(yīng)的觸發(fā)信號構(gòu)成5對數(shù)據(jù)，對應(yīng)A相橋臂開關(guān)狀態(tài)Sa的5個狀態(tài)。
所述扇區(qū)判別模塊、扇區(qū)歸一模塊、新坐標(biāo)計算模塊、區(qū)域判別模塊、作用時間計 算模塊、脈沖時間段選擇模塊、開關(guān)狀態(tài)生成模塊、觸發(fā)脈沖生成模塊都集成在一片F(xiàn)PGA 芯片EPlC6T144C上實現(xiàn)，輸入量為兩相靜止坐標(biāo)系下的參考電壓u/、u/所對應(yīng)的兩個16 位的數(shù)字量，輸出為12路P麗脈沖波形，輸入輸出信號共占用EP1C6T144C的44個引腳。
本發(fā)明具有以下特點采用新的坐標(biāo)系判斷參考電壓矢量所處的區(qū)域，簡化區(qū)域 的判斷方法，可以方便擴展到更多電平逆變器的SVP麗調(diào)制中；采用不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 完成所述各模塊的功能，充分利用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行結(jié)構(gòu)，大大簡化了 SVP麗控制器工作 時的計算量，提高了快速性；所述五電平SVP麗控制器集成到一片F(xiàn)PGA芯片EP1C6T144C上 實現(xiàn)，利用FPGA的并行處理機制使所述各神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理能力得以充分體現(xiàn)，為高壓 大容量電能變換及交流電機調(diào)速系統(tǒng)提供一個高性能專用的控制器，減少系統(tǒng)中CPU的計 算負(fù)擔(dān)，與系統(tǒng)中CPU的接口靈活方便。
權(quán)利要求
五電平SVPWM控制器，其特征是包括扇區(qū)判別模塊、扇區(qū)歸一模塊、新坐標(biāo)計算模塊、區(qū)域判別模塊、作用時間計算模塊、脈沖時間段選擇模塊、開關(guān)狀態(tài)生成模塊、觸發(fā)脈沖生成模塊；所述扇區(qū)判別模塊根據(jù)兩相直角靜止坐標(biāo)系下的參考電壓矢量uα*、uβ*判斷合成參考電壓空間矢量位于6個扇區(qū)中的哪一個；根據(jù)6個扇區(qū)的對稱性，采用所述扇區(qū)歸一模塊對參考電壓矢量進(jìn)行位置歸一化旋轉(zhuǎn)得到uα1*、uβ1*，使uα1*、uβ1*位于第一扇區(qū)；所述的新坐標(biāo)計算模塊，采用X1-X2-X3坐標(biāo)系，對uα1*、uβ1*進(jìn)行坐標(biāo)計算，計算出uα1*、uβ1*的合成參考電壓空間矢量u*相對于X1-X2-X3三個坐標(biāo)軸的距離；所述區(qū)域判別模塊根據(jù)合成參考電壓空間矢量u*相對于X1-X2-X3三個坐標(biāo)軸的距離，判斷合成參考電壓空間矢量u*位于16個小三角形區(qū)域中的哪一個；合成參考電壓空間矢量u*由其所處的三角形區(qū)域的三個頂點所對應(yīng)的三個基本電壓空間矢量作用合成，所述作用時間計算模塊則根據(jù)區(qū)域值及參考電壓矢量uα1*、uβ1*計算三個基本電壓空間矢量的作用時間；五電平SVPWM一個脈沖波形由25個時間段構(gòu)成，不同區(qū)域內(nèi)的不同時間段所對應(yīng)的逆變器三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)不一樣，所述脈沖時間段選擇模塊則計算當(dāng)前時刻處于哪一個時間段；所述開關(guān)狀態(tài)生成模塊根據(jù)時間段、扇區(qū)號、區(qū)域號決定逆變器三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)；所述觸發(fā)脈沖生成模塊根據(jù)逆變器三個橋臂的開關(guān)狀態(tài)輸出12路觸發(fā)脈沖，生成的12路觸發(fā)脈沖可以送給外圍驅(qū)動電路生成24路互補帶死區(qū)延時的脈沖，分別接到二極管箝位式五電平逆變器的24個開關(guān)管的觸發(fā)端；所述X1-X2-X3坐標(biāo)系是指，X1軸與兩相靜止坐標(biāo)系的α軸重合，X2軸為α軸逆時鐘旋轉(zhuǎn)60°，X3軸為X2軸逆時鐘旋轉(zhuǎn)60°。
2. 如權(quán)利要求1所述五電平SVP麗控制器，其特征是所述新坐標(biāo)計算模塊采用2-2-3 結(jié)構(gòu)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱含層與輸入層的權(quán)值為[1，0;l/2，VI/2]，閾值為
;輸出層與隱含層的權(quán)值為[-l/V^ ，2/V^ ;-2/，1/V^ ;1/^ ，1/V^]，閾值為
， 所有節(jié)點的激活函數(shù)都為線性函數(shù)；所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出除以V^^/8并向上取整，得到包 含區(qū)域信息的3個整數(shù)，作為所述區(qū)域判別模塊的輸入信號。
3. 如權(quán)利要求1所述五電平SVP麗控制器，其特征是所述區(qū)域判別模塊采用3-5-1結(jié) 構(gòu)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為合成參考電壓空間矢量丫相對于所述 Xl-X2-X3三個坐標(biāo)軸的距離除以V^^/8并向上取整后得到的3個整數(shù)；所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 權(quán)值和閾值由離線訓(xùn)練得到，訓(xùn)練樣本為16對數(shù)據(jù)，對應(yīng)16個小三角形區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求1所述五電平SVP麗控制器，其特征是所述扇區(qū)判別模塊、扇區(qū)歸一模 塊、新坐標(biāo)計算模塊、區(qū)域判別模塊、作用時間計算模塊、脈沖時間段選擇模塊、開關(guān)狀態(tài)生 成模塊和觸發(fā)脈沖生成模塊均在FPGA芯片EP1C6T144C上實現(xiàn)，EP1C6T144C上的輸入量為 兩相靜止坐標(biāo)系下的參考電壓u/、u/所對應(yīng)的兩個16位的數(shù)字量，輸出為12路P麗脈 沖波形，輸入、輸出信號共占用EP1C6T144C的44個引腳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種五電平SVPWM控制器，主要包括扇區(qū)判別模塊、扇區(qū)歸一模塊、新坐標(biāo)計算模塊、區(qū)域判別模塊、作用時間計算模塊、脈沖時間段選擇模塊、開關(guān)狀態(tài)生成模塊、觸發(fā)脈沖生成模塊。五電平SVPWM控制器所述各模塊采用不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完成其功能，并集成在一片F(xiàn)PGA芯片EP1C6T144C上實現(xiàn)。其優(yōu)點是采用新的坐標(biāo)系判斷參考電壓矢量所處的區(qū)域，簡化區(qū)域的判斷方法，可以方便擴展到更多電平逆變器的SVPWM調(diào)制中；并將五電平SVPWM控制器集成到一片F(xiàn)PGA芯片上實現(xiàn)，為高壓大容量電能變換及交流電機調(diào)速提供一個高性能的專用SVPWM控制器。
文檔編號H02M7/48GK101719732SQ200910232339
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者吳定會, 沈艷霞, 潘庭龍, 紀(jì)志成, 趙芝璞, 高春能 申請人:江南大學(xué)