MÔ PHỎNG PYTHON VÀ THỰC HIỆN ĐIỀU CHẾ VECTƠ KHÔNG GIAN  TRÊN BỘ ĐIỀU KHIỂN STM32

Nguyễn Tiến Hưng

doi:10.34238/tnu-jst.13117

MÔ PHỎNG PYTHON VÀ THỰC HIỆN ĐIỀU CHẾ VECTƠ KHÔNG GIAN TRÊN BỘ ĐIỀU KHIỂN STM32

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 24/06/25 Ngày hoàn thiện: 26/11/25 Ngày đăng: 26/11/25

Các tác giả

Nguyễn Tiến Hưng , Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Bài báo trình bày một phương pháp tiếp cận để phát triển và kiểm chứng kỹ thuật điều chế vectơ không gian trong môi trường lập trình Python. Phần mô phỏng được triển khai hoàn toàn bằng tập lệnh Python để mô hình hóa một bộ biến đổi nguồn áp ba pha, hai cấp. Trình mô phỏng bao gồm các chức năng cơ bản như phép biến đổi Clarke và Park, xác định các sector và tính các chu kỳ nhiệm vụ dựa trên phân tích các vectơ theo thời gian. Không giống như các công cụ mô phỏng truyền thống dựa trên giao diện đồ họa, phương pháp dựa trên tập lệnh cung cấp tính minh bạch và khả năng kiểm soát tốt hơn đối với việc triển khai thuật toán, cho phép người dùng hiểu rõ hơn từng bước tính toán liên quan đến việc tạo xung. Mặc dù phương pháp tiếp cận này có thể ít quen thuộc hơn đối với người dùng đã quen với các phần mềm thương mại sử dụng các sơ đồ khối, nhưng nó giúp tăng cường khả năng hiểu rõ các nguyên tắc điều chế và hành vi của bộ biến tần. Ngoài ra, tập lệnh Python được thiết kế có tính đến tính tương thích, cho phép chuyển đổi trực tiếp thành mã C nhúng để thực thi trên vi điều khiển STM32G431 trong thời gian thực. Kết quả thử nghiệm xác nhận rằng phương pháp được đề xuất cung cấp thời gian mô phỏng nhanh và giảm độ phức tạp của mã so với chuỗi công cụ mô phỏng thông thường.

Từ khóa

Điều chế không gian vector; Bộ biến đổi nguồn áp ba pha; Lập trình Python; Mô phỏng Python; Vi điều khiển STM32G431

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] G. Ala, N. Campagna, M. Caruso, V. Castiglia, A. O. D. Tommaso, R. Miceli, C. Nevoloso, G. Schettino, F. Viola, and M. Nguyen, “Stability of Microgrids: An Application of Virtual Synchronous Generator,” In Proc. International Conference on Engineering Research and Applications ’602, 2022, pp. 873-880.

[2] H. T. Do, T.D. Vu, K. N. Nguyen, E. Semail, and M. T. Nguyen, “High Quality Torque for Five-Phase Open-End Winding Non-sinusoidal PMSM Drives,” In Proc. International Conference on Engineering Research and Applications ’944, 2024, pp. 9-19.

[3] B. Wu, High-power converters and AC drives. Wiley-IEEE Press, 2006.

[4] M. H. Rashid, Power electronics: devices, circuits, and applications. Pearson, 2014.

[5] H. Abu-Rub, A. Iqbal, and J. Guzinski, High performance control of AC drives with Matlab/Simulink models. Wiley, 2012.

[6] M. M. Gaballah, “Design and implementation of space vector PWM inverter based on a low cost microcontroller,” Arabian Journal for Science and Engineering, vol. 38, pp. 3059–3070, 2013.

[7] H. Zhang, Y. Meng, L. Ning, Y. Zou, X. Wang, and X. Wang, “Fast and simple space vector modulationmethod for multilevel converters,” IET Power Electronics, vol. 13, pp. 14–22, 2020.

[8] A. Khaliq, S. A. R. Kashif, F. Ahmad, M. Anwar, Q. Shaheen, R. Akhtar, M. A. Shah, and A. Abdelmaboud, “Indirect vector control of linear induction motors using space vector pulse width modulation,” Computers, Materials and Continua, vol. 74, pp. 6263–6287, 2022.

[9] L. Tiitinen, M. Hinkkanen, and L. Harnefors, “Design framework for sensorless control of synchronous machine drives,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 72, pp. 1379–1390, 2025.

[10] Z. Liu, W. Zhang, C. Li, X. Wang, and H. Qin, “Improved virtual SVPWM algorithm for CMV reduction and NPV oscillationelimination in three-level NPC inverter,” International Journal of Electrical Power and Energy Systems, vol. 155, Part A, January 2024, Art. no. 109533, doi: 10.1016/j.ijepes.2023.109533.

[11] L. Tiitinen, M. Hinkkanen, and L. Harnefors, “Sensorless flux-vector control framework: An extension forinduction machines,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 99, pp. 1-6, 2025, doi: 10.1109/TIE.2025.3559958.

[12] V. Kumar, R. K. Behera, D. Joshi, and R. Bansal, Power electronics, drives, and advanced applications. CRC Press, 2020.

[13] N. P. Quang and J.-A. Dittrich, Vector control of three-phase AC machines: System development in the practice. Springer Berlin Heidelberg, 2008.

[14] STMicroelectronics, “STM32G4 series advanced ARM-based 32-bit MCUs,” 2020. [Online]. Available: https://www.farnell.com/datasheets/3182254.pdf. [Accessed Jun. 10, 2025].

[15] STMicroelectronics, “STM32G431x6 STM32G431x8 STM32G431xB Datasheets,” 2019. [Online]. Available: https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32g431c6.pdf. [Accessed Jun. 10, 2025].

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13117

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ