基于载波的空间矢量脉宽调制算法的FPGA实现

在分析三相电压型逆变器空间矢量脉宽调制基本原理的基础上,讨论了空间矢量调制和规则采样脉宽调制的内在联系,并给出了空间矢量调制波的表达式。揭示了空间矢量脉宽调制其实质是在对三相正弦波注入零序分量的调制波进行规则采样的脉宽调制。提出了一种基于载波的空间矢量调制方法,且在Matlab/Simulink中验证了该算法的正确性,并利用FPGA实现了该算法。     

错时采样空间矢量调制技术的频域数学分析

错时采样空间矢量调制是一种新型的开关调制策略,能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,具有良好的谐波特性。文中以不连续脉宽调制为例,首先将其调制波显化,并通过双重傅里叶变换得到其频域数学模型。在此基础上,推导了错时采样空间矢量调制技术的频域数学模型,从而在理论上证明该技术能够大大提高装置的等效开关频率,同时没有基波损失。这个结论普遍适用于各种载波脉宽调制技术。仿真和实验验证了理论分析结果。     

开关变换器调制技术的分类与综述

对开关变换器的调制技术进行了系统性的归纳与总结,并给出了5种分类方式,即恒频调制和变频调制、连续调制和离散调制、模拟调制和数字调制、线性调制和非线性调制,以及基本型调制和组合型调制。将脉宽调制(pulse width modulation,PWM)和脉频调制(pulsefrequency modulation,PFM)视为基本型调制,则其余的调制技术均可以认为是基于PWM和/或PFM的组合型调制。根据对偶性与相通性,系统地分析了基本型调制和组合型调制(包括脉冲序列调制、脉冲跨周期调制、正弦脉宽调制、空间矢量脉宽调制等)的原理和特点,揭示了各种调制技术的区别与联系,推断出了脉冲ON调制、正弦脉频调制、空间矢量脉频调制等新颖调制技术。最后,给出了综述结论与研究展望。     

矩阵变换器空间矢量脉宽调制控制算法及仿真研究

本文选择最有代表性的三相输入、三相输出交一交矩阵变换器为研究对象,在分析三相-三相矩阵变换器数学模型的基础上,给出了基于常用空间矢量脉宽调制策略的矩阵变换器调制模型和调制策略,并用Matlab Simulink建立了空间矢量调制的矩阵变换器仿真模型,给出了仿真实验结果。实验结果证实了所提出的空间矢量脉宽调制控制算法的正确性和可实现性。     

基于载波的空间矢量脉宽调制方法分析

介绍了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,将SVPWM和规则采样PWM进行了对比分析,给出了两种不同形式的SVPWM调制函数表达式,并证明了二者的等效性。特别是将零矢量分配方式与各种SVPWM连续调制和不连续调制之间的关系统一于一个调制函数表达式中,从而揭示出SVPWM实质上是一种零序分量注入式载波PWM。由此提出了基于载波的SVPWM实现方法,且在Matlab/Simulink环境下通过仿真分析验证了该法的正确性和有效性。     

五相异步电机的SVPWM控制技术

通过对三相空间矢量脉宽调制技术的扩展，提出一种可以推广到多相的五相空间矢量脉宽调制技术，对该控制技术和调制方法进行了深入研究，并利用DSP硬件实验系统验证了该控制技术的可行性，取得了较好的效果。     

六相同步风力发电机矢量控制系统调制策略分析

为了确定六相同步风力发电系统最优的调制策略,对参考电压为正弦波情况下3种连续脉宽调制(PWM)策略的性能进行了分析。对正弦脉宽调制(SPWM)、双三相空间矢量脉宽调制(D3SVPWM)、最大四矢量六相空间矢量脉宽调制(6SVPWM)3种连续调制策略的开关电压矢量分布与作用时间进行分析,得到了单基波周期开关次数与最大调制比的性能对比结果;通过数值推导与图论相结合的方式,对3种调制策略的电流脉动特性进行了对比分析。分析结果显示,相同采样频率下,SPWM与D3SVPWM的开关频率约为6SVPWM的1/2倍;D3SVPWM与6SVPWM的直流电压利用率是SPWM的1.155倍;在2个平面等效电感比值kz1z2≤10的条件下D3SVPWM电流脉动最小。综合几种性能分析结果可知,采用D3SVPWM的调制性能最优,仿真和实验结果也证实了分析结果的正确性。     

异步电机的随机脉宽调制技术

传统空间矢量脉宽调制方式的两个零状态矢量是相等的。文中通过随机改变正比于零矢量V0的变量系数k0实现随机脉宽调制，该调制方式运用于变频调速系统中。随机脉宽调制通过DSP控制器实现，文中给出了实验结果，并利用功率谱对其性能进行分析。     

级联型逆变器的统一SVPWM方法

以H桥结构的级联型多电平逆变器为研究对象,介绍了统一空间矢量脉宽调制(SVPWM)的实现方法。首先建立了单级逆变器的统一SVPWM方法的显性调制函数表达式,通过改变零矢量分配系数就可以方便地实现各种连续SVPWM和不连续PWM(DPWM)调制方式。然后,通过载波移相的思想将其扩展至多级逆变器。提出了一种简单快速的统一SVPWM的数字化实现算法,该方法避免了传统SVPWM方法复杂的三角运算、坐标变换、空间矢量选择和矢量作用时间的计算。最后建立了8级联多电平逆变器的仿真模型和试验平台,并对不同调制方式下谐波特性进行了对比分析。仿真和试验结果表明此方法是可行的和有效的。     

三电平矢量控制的永磁同步伺服电动机调速系统

介绍了三电平空间矢量脉宽调制技术,并采用坐标变换、转子磁场定向控制、三电平空间矢量调制及直接转矩控制策略设计了一套永磁同步电动机控制系统.仿真结果表明,应用三电平空间矢量脉宽调制技术的永磁同步电动机直接转矩控制系统具有优异的性能.