多路SPWM波形发生器设计及验证方法

为了实现多电平逆变器的控制,研制了一种基于同相载波层叠技术的多路正弦脉宽调制(SPWM)波形发生器。设计的波形发生器通过数字信号处理(DSP)的外部接口向现场可编程门阵列(FPGA)发送调制波数据,在FPGA内将调制波与多路载波进行比较产生多路SPWM信号。同时为了验证多路SPWM波形发生器设计的正确性,提出了一种新颖的离线半实物仿真验证方法,该方法通过逻辑分析仪获取波形发生器输出的多路SPWM信号,并作为多电平逆变器仿真模型的控制信号,并将半实物仿真结果与仿真结果进行比较分析以此验证设计的正确性。仿真和实验证明了设计和验证方法的正确性,并且该验证方法具有有效、实用、快速等优点。     

基于PIC单片机车载逆变电源逆变器的研究

介绍了基于PIC单片机的逆变器设计,讨论了控制系统的硬件、软件设计,在实验基础上,从效率、THD和动态特性等方面,重点分析比较了单极性正弦脉宽调制(SPWM)电压平均值反馈控制和双极性SPWM电压瞬时值反馈控制两种方法在车载逆变电源中的应用特点,在理论上分析了两种控制方法输出电压特性的差异,并给出了单极性SPWM电压平均值反馈控制和双极性SPWM电压瞬时值反馈控制的程序流程图.实验结果表明,前者动态特性好,效率较高;后者程序较易实现.     

基于AVR单片机的前馈控制逆变电源

提出了利用AVR单片机生成正弦脉宽调制(SPWM)波对逆变电源实现全数字化控制以及前馈控制的一种方法.在分析ATmega8单片机芯片特点的基础上,给出了系统的硬件结构设计,以及具体软件实现方法.仿真以及实验结果表明,该系统电路间单,控制方案合理可行,具有广阔的推广应用前景.     

SVPWM与SPWM比较仿真研究

分析比较了SVPWM与SPWM的基本思想、实现原理和调制函数,并在Matlab/Simulink中建立交流调速系统进行比较仿真。理论分析和仿真结果表明,两者既有区别又有联系。相比于传统SPWM,SVPWM直流电压利用率提高15.47%;相同条件下,SVPWM可获得更低的转矩波动,更低的电压谐波畸变率,在电机空间内形成更接近圆形的旋转磁场。SVPWM实质上是基于空间矢量、对在三相正弦波中注入了零序分量的调制波进行规则采样的一种变型SPWM。     

一种用于电机铁芯磁性能测试的恒流源

针对电机铁芯磁性能测试中保持磁场强度H的波形为正弦形的问题,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)全数字实时控制的逆变恒流源。分析了正弦波逆变电源斩波和逆变控制的一般方法和特点,控制系统前级采用同步Buck电路对母线电压斩波,斩波输出电压经过PI闭环控制实现了其在突加、突减负载时的稳定性。控制系统后级通过对电感电流的PID闭环控制和单极性正弦脉宽调制(SPWM)方式,实现瞬时跟踪给定的交流恒流源控制。实验结果表明逆变恒流源具有很好的静、动态性能和稳定性,输出信号谐波含量少,负载适应能力强,很好地实现了系统设计的要求。     

一种基于PIC系列单片机的SPWM逆变电源

叙述了一种基于PIC系列单片机设计的SPWM逆变电源.该电源以12V直流电压为输入.通过升压环节与SPWM逆变环节,得到了设定频率与电压的优质正弦交流电.应用开关电源的设计原理,在直流推挽升压模块中,采用了电压负反馈,使得升压后的高电压具有良好的稳定性;逆变部分采用单片机数字化SPWM控制方式,以尽可能地减少谐波.采用了基于单片机的数字化技术,使得电源调节灵活、性能可靠,为性能要求高的仪器设备提供了一种高品质的交流电源.     

风力发电系统中PWM整流器脉宽调制方法的研究

近年来,离网型风力发电(isolated WECS)引起了人们的广泛关注,为了获得可靠平稳的负载电压,风力发电机侧整流器的控制至关重要.针对PWM整流器的动态响应问题,首先分析了当前主流的三相电压型PWM整流器(VSR)的拓扑结构、数学模型及控制策略,然后通过公式推导引出了基于电网电压定向的矢量控制策略,最终在基于Matlab Simulink平台搭建了三相VSR仿真模型,分别用正弦脉宽调制(SPWM)与空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法进行了仿真研究.研究结果表明,基于电网电压定向的矢量控制能够有效控制PWM整流器,获得稳定的直流母线电压,同时空间矢量脉宽调制方法能够有效改善VSR动态性能,为离网型风力发电系统的研究提供了有力参考.     

一种新颖的三相逆变器解耦方法

在对三相逆变器系统的主电路拓扑结构进行了理论分析的基础上,根据三相逆变器的中点电压同逆变桥开关状态相对应这一特性,提出了一种正弦脉宽调制(SPWM)控制的新的四桥臂三相逆变器拓扑结构,该结构通过第4桥臂的多电平输出来控制三相逆变器中点电压,实现了逆变器三相电压的解耦控制.最后采用Matlab进行了仿真实验.实验结果表明,该方法易于实现带不平衡负载、非线性负载等多种情况.     

基于S函数的异步电机SPWM调速系统建模与仿真

对异步电机调速系统进行仿真时,首先要分析异步电机的数学模型并建立其仿真模型.分析了在两相静止坐标系下异步电机的数学模型,通过编写S函数建立异步电动机的仿真模型,并采用正弦脉冲宽度调制(SPWM)变频调速方法对异步电动机进行速度控制,给出其速度控制的仿真结果.仿真结果验证了编写S函数对异步电动机进行建模的方法简单而且可行,便于对异步电动机调速系统的分析和设计.     

基于AD9833的SPWM波形硬件生成方法

提出了一种SPWM（正弦脉宽调制）自然采样法的全数字硬件实现方案,即利用直接数字频率合成（DDS）技术,产生频率稳定的三角载波和正弦调制波,经高速模拟比较器比较,其输出状态在波形交点时刻自动翻转,从而控制相应开关器件的通断,完全避免了实时计算。以三相SPWM调制电路为例,详细介绍了方案的实现原理及软硬件设计,实测结果表明了该方案的有效性。     

永磁同步电机调速系统的自抗扰控制

提出了一种利用反双曲正弦函数的一阶自抗扰控制器,以提高永磁同步电机正弦波脉宽调制(SPWM)调速系统的跟踪精度。研究了永磁同步电机转速环的数学模型;分别设计了一阶跟踪微分器和二阶扩张状态观测器,利用李雅普诺夫函数分析了它们的收敛性;构造了转速环的一阶自抗扰控制器,同时证明了一阶自抗扰控制误差系统的渐近稳定性。最后,将该新型一阶自抗扰控制器作为永磁同步电机的转速调节器,分析了自抗扰控制永磁同步电机的SPWM调速系统。仿真实验表明:自抗扰控制调速系统速度阶跃跟踪的调整时间约为0.15 s,稳态误差小于0.28 r/min;同一调速系统正弦响应的最大跟踪误差约为17 r/min。与PI控制调速系统相比,自抗扰控制永磁同步电机调速系统阶跃响应快速而平稳,无超调,稳态误差小;另外,系统正弦响应的跟踪性能好,跟踪误差小。     

高速列车牵引供电系统建模及短时断电工况仿真

为研究不同丁况下高速列车牵引供电系统的工作状态和性能,根据CRH2型高速列车牵引供电系统的实际结构与参数,采用Matlab/Simulink软件建立了整个系统的仿真模型,模型中牵引变流器采用正弦脉宽渊制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)两种方式,牵引电机采用适用于高速列车的瞬态电流控制和转子磁场定向矢量控制策...     

基于SPWM的电磁力控制方法的研究

分析了三相交流电磁铁的原理和生成SPWM波形的对称规则采样算法,建立了三相交流电磁铁和SPWM控制的数学模型,提出了以TMS320F2812为控制器、采用事件管理器的3个全比较单元生成三相SPWM波形的方法,并利用三相交流电磁铁输出稳定力的特性,给出了通过调节调制波幅值控制电磁力大小的策略。最后对该方法进行了误差精度分析。     

单相光伏并网系统中级联多电平逆变器的研究

针对光伏并网系统的改善输出电压和输出电流波形、降低谐波含量以及提高直流电压的利用率等问题,将级联多电平逆变器应用在光伏并网系统中.在分析级联式多电平逆变器工作原理和其载波移相控制方法的基础上,建立了多DC-DC变换器和多电平逆变器相结合的光伏并网模型,并用Matlab对模型进行了仿真.同时提出了TMS320C2812数...     

EDA软件在三相SPWM变频调制器电路设计中的应用

介绍了利用EDA设计软件Multisim7&Ultiboard7,采用模拟、数字及模数混合集成器组成的三相对称SPWM调制器的设计、仿真过程。简述了幅值、频率稳定可调的三相对称正弦交流信号的产生方法。在频率的选择与显示、启动/运行转矩的控制和输出换相控制等功能上均达到三相变频器对调制信号的要求,为变频器在低端用户的推广使用创造了条件。     

混沌SPWM原理及其谐波抑制特性分析

常规正弦脉宽调制(Sinusoidal pulse width modulation,SPWM)的输出波形在载波频率及倍频周围含有较高谐波成分,基于混沌理论提出了一种新型脉宽调制(Pulse width modulation,PWM)原理——混沌正弦脉宽调制 (Chaos-based sinusoidal pulse width modulation,CSPWM),其三角载波信号的频率按一维混沌映射帐篷函数规律变化,从而改变谐波的频谱分布,使谐波连续均匀分布在较宽的频带范围内,抑制了由谐波引起的电磁噪声。将 CSPWM应用于电压型逆变器,结果表明,其有很好的谐波抑制特性,且用单片机实现简单。     

四参数正弦曲线拟合的一种收敛算法

对几种典型的4参数正弦波拟合算法进行了回顾，介绍了一种用三参数正弦波拟合算法实现4参数最小二乘正弦波拟合的收敛算法，特点是将幅度、频率、相位、直流偏移的4参数四维空间的最优化问题，转变成了频率的一维空间搜索和优化问题，讨论了频率参量在此一维空间上的收敛特性与规律，给出了该算法明确的收敛区间、收敛判据及实现过程。仿真及实验均证明了该方法的有效性和可行性，可用于4参数正弦波曲线拟合及调制信号的数字化解调。     

基于FPGA的信号发生器的设计

文章详细介绍了基于FPGA的信号发生器系统的构造及其设计原理。系统基于模块化设计,QuartusⅡ为主要开发和仿真环境,采用VHDL语言,将软件与硬件设计相结合,该系统通过了软件仿真测试,实物连接输出实验,能够实现方波、正弦波、三角波和直流量等波形信号的输出及控制。     

基于FPGA的新型PWM三相波形发生器研究

根据一种新型PWM波形调制方法,设计了基于FPGA的新型PWM三相波形发生器集成电路,该IC适用于三相异步电机的变频驱动,具有较普通的SPWM谐波小,电压利用率高的特点,并进行了仿真实验,符合设计要求。     

基于PIC单片机的三相正弦波信号发生器

三相正弦波是应用比较广泛的信号之一。本文提出了一种利用PIC单片机控制D／A产生三相正弦波的方法,正弦调制波的产生采用查表法。经过仿真,产生的波形完全符合技术要求,证明了设计的正确性和可行性。并且系统结构简单,使用方便,具有较高的应用价值。