專利名稱：區(qū)域確定方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)，尤其涉及一種區(qū)域確定方法和裝置。
背景技術(shù)：
多電平逆變器在大容量、超高電壓的場合得到了越來越多的應(yīng)用。在多電平逆變器的多種控制策略中，空間矢量調(diào)制(Space Vector Pulse Width Modulation ;以下簡稱:SVPWM)算法因其明顯優(yōu)點(diǎn):提高了高壓型逆變器的電壓利用率和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，同時(shí)還減小了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等，成為了工程應(yīng)用的熱點(diǎn)。但是，隨著電平數(shù)的增加，傳統(tǒng)空間矢量調(diào)制算法的計(jì)算量會成指數(shù)遞增。同時(shí)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)的開關(guān)頻率不斷提升，相應(yīng)采樣周期(Ts)不斷減小，SVPWM算法運(yùn)行時(shí)間的遞增與采樣周期的遞減之間的矛盾，對控制算法的運(yùn)行時(shí)間提出了更高的要求。這樣如何減小算法的運(yùn)算時(shí)間成了產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵問題。傳統(tǒng)三電平及多電平SVPWM算法中的區(qū)域判斷利用角與角之間的關(guān)系，得到以三角函數(shù)組成的方程的區(qū)域判斷條件?，F(xiàn)有技術(shù)存在算法復(fù)雜，不利于后續(xù)多電平控制系統(tǒng)的開發(fā)；以及算法計(jì)算周期長，與不斷減小的Ts之間產(chǎn)生矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面是提供一種區(qū)域確定方法，包括:根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得所述電壓信號的電壓空間矢量，并獲得所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量；根據(jù)所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定所述電壓空間矢量位于所述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)；根據(jù)所述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定所述電壓空間矢量的作用時(shí)間。本發(fā)明另一方面是提供一種區(qū)域確定裝置，包括:獲得模塊，用于根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得所述電壓信號的電壓空間矢量，并獲得所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量；確定模塊，用于根據(jù)所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定所述電壓空間矢量位于所述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)，以及根據(jù)所述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定所述電壓空間矢量的作用時(shí)間。本發(fā)明一方面的技術(shù)效果是:根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得該電壓信號的電壓空間矢量，并獲得上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量；然后根據(jù)上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定上述電壓空間矢量位于上述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)；最后，根據(jù)上述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定所述電壓空間矢量的作用時(shí)間；從而可以實(shí)現(xiàn)提高多電平控制算法的運(yùn)行速度，提高系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明另一方面的技術(shù)效果是:在獲得模塊根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得該電壓信號的電壓空間矢量，并獲得上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量之后，確定模塊根據(jù)上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定上述電壓空間矢量位于上述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)，以及根據(jù)上述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定上述電壓空間矢量的作用時(shí)間；從而可以實(shí)現(xiàn)提高多電平控制算法的運(yùn)行速度，提高系統(tǒng)的可靠性。


圖1為本發(fā)明區(qū)域確定方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖2為本發(fā)明扇區(qū)一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖3為本發(fā)明差分放大式驅(qū)動(dòng)電路一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖4為本發(fā)明區(qū)域確定裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明區(qū)域確定方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖，如圖1所示，該區(qū)域確定方法可以包括:步驟101，根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得該電壓信號的電壓空間矢量，并獲得上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量。步驟102，根據(jù)上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定上述電壓空間矢量位于上述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)。步驟103，根據(jù)上述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定上述電壓空間矢量的作用時(shí)間。其中，上述區(qū)域邊界包括上限邊界、下限邊界、左限邊界和右限邊界；具體地，根據(jù)上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定上述電壓空間矢量位于上述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)可以為:如果上述電壓空間矢量的水平分量不小于左限邊界直線方程，且不大于右限邊界直線方程，并且上述電壓空間矢量的垂直分量不大于上限邊界直線方程，且不小于下限邊界直線方程，則可以確定上述電壓空間矢量位于上述上限邊界、上述下限邊界、上述左限邊界和上述右限邊界所界定的區(qū)域內(nèi)。上述實(shí)施例中，在獲得電壓空間矢量的水平分量和垂直分量之后，根據(jù)上述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定上述電壓空間矢量位于上述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)；從而可以實(shí)現(xiàn)提高多電平控制算法的運(yùn)行速度，提高系統(tǒng)的可靠性。多電平逆變器在大容量、超高電壓的場合得到了越來越多的應(yīng)用。在多電平逆變器的多種控制策略中，SVPWM算法因其明顯優(yōu)點(diǎn):提高了高壓型逆變器的電壓利用率和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，同時(shí)還減小了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等，成為了工程應(yīng)用的熱點(diǎn)。多電平SVPWM控制算法的計(jì)算過程包括扇區(qū)判斷、區(qū)域確定、矢量作用時(shí)間計(jì)算和脈寬分配等過程。在多電平SVPWM控制算法中，隨著電平數(shù)的增加，區(qū)域以N = 6X4n，n=1、2、3、4、5…的形式遞增，如表I所示，這樣區(qū)域確定過程所需的時(shí)間直接影響上述控制算法的效率。表I
權(quán)利要求
1.一種區(qū)域確定方法，其特征在于，包括: 根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得所述電壓信號的電壓空間矢量，并獲得所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量； 根據(jù)所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定所述電壓空間矢量位于所述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)； 根據(jù)所述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定所述電壓空間矢量的作用時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述區(qū)域邊界包括上限邊界、下限邊界、左限邊界和右限邊界； 所述根據(jù)所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定所述電壓空間矢量位于所述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)包括: 如果所述電壓空間矢量的水平分量不小于左限邊界直線方程，且不大于右限邊界直線方程，并且所述電壓空間矢量的垂直分量不大于上限邊界直線方程，且不小于下限邊界直線方程，則確定所述電壓空間矢量位于所述上限邊界、所述下限邊界、所述左限邊界和所述右限邊界所界定的區(qū)域內(nèi)。
3.一種區(qū)域確定裝置，其特征在于，包括: 獲得模塊，用于根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得所述電壓信號的電壓空間矢量，并獲得所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量； 確定模塊，用于根據(jù)所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定所述電壓空間矢量位于所述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)，以及根據(jù)所述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定所述電壓空間矢量的作用時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于， 所述確定模塊，具體用于當(dāng)所述電壓空間矢量的水平分量不小于左限邊界直線方程，且不大于右限邊界直線方程，并且所述電壓空間矢量的垂直分量不大于上限邊界直線方程，且不小于下限邊界直線方程時(shí)，確定所述電壓空間矢量位于所述上限邊界、所述下限邊界、所述左限邊界和所述右限邊界所界定的區(qū)域內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種區(qū)域確定方法和裝置，所述區(qū)域確定方法包括根據(jù)多電平逆變器輸出的電壓信號獲得所述電壓信號的電壓空間矢量，并獲得所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量；根據(jù)所述電壓空間矢量的水平分量和垂直分量與區(qū)域邊界的大小關(guān)系，確定所述電壓空間矢量位于所述區(qū)域邊界所界定的區(qū)域內(nèi)；根據(jù)所述電壓空間矢量所位于的區(qū)域確定所述電壓空間矢量的作用時(shí)間。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)提高多電平控制算法的運(yùn)行速度，提高系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號H02M7/483GK103166493SQ201110418649
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者詹哲軍, 宋春龍, 趙涵, 荊躍鵬, 陳振峰 申請人:永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司