线性组合采样法SPWM新技术

针对不对称规则采样法PWM采样次数多、占用微处理器资源大的问题,提出了一种线性组合采样的新方法。该方法通过对三角载波顶点位置的调制波采样的线性组合获得载波周期内的另一采样值,使采样次数比不对称规则采样法减少一半。谐波计算结果表明新方法的PWM电压THD指标达到了不对称规则采样法PWM相同水平,并保持电压基波分量与调制度之间的线性关系。新方法的PWM算法简单,适于采用微处理器或DSP实时、在线计算。仿真结果证实了新方法的有效性。     

基于dsPIC30F的数字式交流异步电动机变频调速系统设计

介绍了基于数字信号控制器dsPIC30F实现的交流异步电动机变频调速系统,结合对称规则采样法和不对称规则采样法的优点,提出了顶点采样不对称规则法来实现SPWM,该方法具有不对称规则采样法失真少和对称规则采样法采样次数少的特点,实验波形好。该设计方案已与厂方合作,运用于轨道交通的相关项目中。     

准对称规则采样法SPWM新技术研究与实现

SPWM的实现方法中,对称规则采样法在每个载波周期内只对顶点位置采样,不对称规则采样法在每个载波周期内对顶点位置和底点位置都进行采样。在深入研究比较两者方法的基础上,提出了准对称规则采样法,新方法在每个载波周期内对顶点位置和下一个顶点位置采样。该方法在实时性上与对称规则采样法保持相当水平;并且MATLAB数值分析的结果证明了,该方法在谐波含量上也能和对称规则采样法完全一致。采用DSP将新方法具体实现,变频系统的实验输出结果验证了新方法的可行性。新方法的提出与验证,在SPWM技术的创新研究方面具有一定的理论价值。     

正弦脉宽调制波通用谐波计算与分析方法

针对采样型正弦脉宽调制(SPWM)技术中几种传统实现方法各有优缺点的问题,特别是在谐波含量这一重要指标上的比较,提出了一种谐波通用计算与分析方法,可作为SPWM新技术研究的辅助工具。基于MATLAB数值计算和傅里叶级数,以不对称规则采样法SPWM波的生成及其谐波计算为例,详细分析了脉宽调制(PWM)波的各次谐波和总谐波系数(THD)的计算过程。通过该方法计算对称规则采样法与不对称规则采样法SPWM波的THD值,比较结果验证了该方法的可行性。同时通过以占空比为30%的方波的谐波计算,证明了该方法的通用性。     

数字SPWM方法对系统延时的影响

首先定量分析了对称规则采样和不对称规则采样正弦脉宽调制(SPWM)方法引入的延时,然后介绍了3种改进的SPWM方法:改进的不对称规则采样法、多次采样固定更新法和多次采样立即更新法,并对每种方法引入的延时进行了分析。最后,采用DSP和现场可编程门阵列(FPGA),以同一个正弦信号为参考,同时生成了5种方法的SPWM波形,得到了各个波形基波分量与参考信号的相位差。从相位差可得到各种方法相对于参考信号的延时,与理论分析相一致,证明了所提的3种改进的SPWM方法可以有效地减小延时。     

不对称规则采样法SPWM矩阵式变换器

通过对三相矩阵式AC-AC拓扑结构变换电路的分析,把AC-AC九开关式矩阵式变换器等效为虚拟“整流”和“逆变”2部分;分析了不对称规则采样法正弦脉冲宽度调制SPWM(Sine Pulse Width Modulation)波生成原理,并把不对称规则采样法SPWM调制应用于三相AC-AC矩阵式变换器。在理论上对这种变换电路推导出了各种条件下的开关组合、各开关组合的通断时序和通断时间计算公式。使用Matlab/Simulink对结论进行了仿真,证明了把不对称规则采样法SPWM调制应用于三相AC-AC矩阵式变换器是可行的,应用推导结论可根据需要在矩阵式变换器上生成相位、幅值、频率均可调的三相SPWM调制波。     

基于DSP2812的双频率SPWM波的设计

以高性能数字信号处理芯片TMS320F2812为核心,设计生成了基于对称规则采样算法的SPWM波形,通过DSP的TOP2812开发板上的两个按键来产生两个不同频率的SPWM波。首先分析了对称规则采样法原理,接着设计了基于TMS320F2812芯片的软件设计流程,并简单设计了一个滤波器来测量SPWM波的频率,最后在示波器上分别显示了SPWM波、死区时间波形以及通过滤波器后的正弦波。实验结果表明,通过开发板上的按键可以很好地控制双频率SPWM波的产生。     

一种组合型中点SPWM采样方法的研究

提出一种组合型中点不对称规则采样法,只需在三角载波的波峰(或波谷)进行采样,利用数学中线性组合的原理构造出波谷(或波峰)的“采样点”,再根据二分法的原理求得SPWM波开关点的时刻值。详细阐述了该方法的基本理论,并得出产生SPWM波开关点的运算方程。理论分析与仿真研究表明,与传统的规则采样法相比,该方法的SPWM算法更简单,采样点更少,开关点时刻值的误差和负载电流THD更小,且输出的基波幅值更大。所以,该方法对传统的规则采样法进行了优化,更加逼近了自然采样法的调制效果,易于在DSP上实现,并且运算速度快,具有良好的工程应用价值。     

正弦脉宽调制技术开关时间点精度分析

自然采样法产生的SPWM脉冲效果最接近正弦波,但工程中不利于实时控制,在实际中常采用的规则采样法精度不够高。基于正弦脉宽调制技术,在规则采样的基础上准确推导了切线法和割线法的开关时间点计算公式。对开关开通和关断时刻的精度进行分析,并对各开关时间点进行了比较,公式得出的数据表明利用切线法和割线法产生的SPWM脉冲最接近于自然采样法产生的脉冲,开关时间点误差小于规则采样法。利用Matlab软件进行仿真,验证了其谐波含量小于规则采样法。     

基于DSP的一种不对称规则SPWM采样算法

提出了一种四点式不对称规则SPWM采样法,该方法使脉冲发生时刻和脉冲宽度更接近于自然采样法,阐述了该算法的工作原理及谐波分析结果,并用TMS320LF2407A实现,给出系统程序框图的设计及实现结果。     

基于线性采样的SPWM研究与实现

提出了一种基于采样点一阶保持的线性外推正弦脉冲宽度调制(SPWM)新方法.详细论述了该方法的基本原理.给出了开关时刻的计算公式,并与传统的自然采样法和规则采样法进行比较,然后对该方法进行了仿真研究和实验验证.仿真和实验波形均表明,该线性采样法产生的SPWM波形谐波含量与采用自然采样法时相似,比采用规则采样法的谐波含量小.同时该方法和规则采样法一样易于数字化实现.     

基于规则采样线性外推的准自然采样SPWM方法

提出了一种基于规则采样线性外推的准自然采样SPWM新方法。详细论述了该方法的基本原理,早出了SPWM开关点方程。对该方法进行了仿真研究,并与传统的自然采样法和规则采样法进行了比较。结果表明,该方法的输出基波幅值较另两种方法更大,THD较自然采样法还要小。当载波比增大到一定的范围时,三种方法的基波幅值、THD趋于一致。     

基于TMS320LF2407非对称采样五电平脉冲实现

通过有效利用TMS320LF2407型DSP的硬件资源,实现了SPWM的非对称规则采样,并通过采用载波相移调制策略得到五电平脉冲输出波形。对采用平均对称规则采样和非对称规则采样两种方法所得结果进行了实验对比。实验结果表明,在正弦波调制的情况下,非对称规则采样同样具有计算简单,便于在线实时运算的优点,该采样法所形成的阶梯波比平均对称规则采样更逼近正弦,调制效果更接近自然采样,能更有效地减少谐波含量。     

SPWM数字化自然采样法的理论及应用研究

该文提出一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)、由全数字化方法实现自然采样法的SPWM(正弦脉宽调制)新方案。该方案同时具有数字电路稳定可靠便于集成、微处理器可以重复编程、以及自然采样法响应快精度高等优点。对正弦调制信号us(t)的数字化处理，会引起SPWM输出脉冲宽度的误差。当us(t)斜率为正时输出负脉冲变宽；us(t)的斜率为负时输出正脉冲变宽：这相当于在输出基波上附加了一个齐次谐波分量。SPWM数字化自然采样法存在脉冲竞争现象。研究表明最大误差脉冲宽度和竞争脉冲宽度均与模数转换的采样周期和调制深度成正比，与载波比成反比；竞争脉冲的个数由us(t)的斜率决定。给出了消除竞争脉冲的方法。在一台4kVA单相SPWM电压型并联四重化逆变器上取得了满意的实验结果。     

SPWM数字化自然采样法的理论及脉冲误差分析

根据SPWM数字化自然采样法的基本原理,借助图解分析方法,研究了三种误差源对SPWM输出脉冲误差的影响,得出脉冲误差宽度的解析表达式。等效的脉冲误差由采样周期T1、模数转换器位数n1和三角载波计数器计数周期T0三者共同作用而产生的。T1是产生脉冲误差的主要误差源。n1和T0对SPWM输出脉冲误差的影响可以忽略。分析结果表明,减小脉冲误差的主要途径是缩短T1和增大载波比B。基于FPGA的SPWM数字化自然采样法具有原理简单,实现容易,响应快精度高等优点。SPWM数字化自然采样法克服了微处理器实现的SPWM波形很难同时应用于高调制频率和高精度的多电平逆变器中的缺点。