基于随机载波脉冲宽度调制的变换器群超高次谐波抑制机理

基于随机载波正弦脉冲宽度调制技术的原理,建立在随机载波正弦脉冲宽度调制下电压源变换器输出超高次谐波模型,研究载波频率随机性与超高次谐波幅值和相位随机性之间的关系。超高次谐波频谱分布更宽,且幅值近似服从正态分布特征,载波随机性导致超高次谐波相位随机性,并基本呈现均匀分布特征。利用此特征,研究载波未同步的变换器群发射超高次谐波的超高次谐波叠加相消原理,提出基于随机载波正弦脉冲宽度调制的变换器群超高次谐波抑制机理,以达到广泛频段内超高次谐波抑制的目的。仿真和实验结果表明,特定次超高次谐波幅值及相位特征符合理论分析,该超高次谐波抑制机理可行有效。

脉冲宽度调制的可见光通信系统研究

提高短距离无线通信的速率与精度,设计了基于脉冲宽度调制的可见光通信系统。向系统内输入待传输数据,由系统内发射模块的信号源接收此数据,并向调制单元发射其数字信号,调制单元结合脉冲宽度调制与脉冲振幅调制两部分,对该数字信号实施振幅与宽度调制,并向LED驱动器发送调制后信号,LED驱动器接收此调制信号,并驱动LED阵列以对应可见光信号传输该调制信号;由系统内接收模块的光电探测器检测到此可见光信号,转换成电压信号,并经放大与滤波处理后,传输至模数转换器转换该放大电压信号为数字信号,由解调单元解调该数字信号,得到原始传输数据输出,完成此待传输数据的短距离可见光无线通信。结果表明,该系统可实现不同形式数据信息的通信传输,平均传输比特率可达到67.031 Mbit/s,传输后所得数据几乎与原始数据吻合,数据的传输速率与传输精度均较高,实际应用效果理想,能够保障短距离无线通信的高速率与高精度。

基于脉冲宽度调制技术的激光引信抗干扰方法

针对激光引信易受云烟雾干扰的问题,提出了一种基于脉冲宽度调制技术的激光引信抗干扰方法。计算了不同脉冲宽度条件下的云烟雾后向散射回波功率,并给出了云烟雾后向散射回波功率随发射脉冲宽度的变化规律。分析了不同云烟雾条件下使用不同发射脉冲宽度探测时所得到的回波功率比。实验结果表明,在使用不同脉冲宽度激光探测条件下,云烟雾激光后向散射功率比大于3,使用该方法可有效提升激光引信抗干扰性能。

基于移相脉冲宽度调制控制的串联谐振式塑料薄膜表面处理电源的研制

塑料薄膜表面处理负载是一种非线性变化的容性负载,随着放电的增强,负载等效电容增大。针对负载这一特点,研制一台基于移相脉冲宽度调制(PS-PWM)控制的塑料薄膜表面处理电源,实现对负载谐振频率的闭环跟踪。采用PS-PWM控制的塑料薄膜表面处理电源简单,紧凑,可获得很高的效率,采用二极管直接整流方式,克服了因晶闸管整流所带来的尺寸和成本问题。这种高频电源较好地实现了开关管的零电压(ZVS)软化,得到了较宽的调功范围。文中给出了该电源对塑料薄膜表面处理的实际结果,并验证了其有效性。

新型优化脉冲宽度调制方法在大功率逆变器的应用研究

创构了基于部分不对称开关角的优化脉冲波形(OptimalPartlyUnsymmetricalSwitchingangle,OPUS),提出了一种新型的优化部分不对称脉冲宽度调制方法(OPUS方法),它适用于大功率逆变器在灵活交流输电系统(FACTS)中的应用。该方法的原理是通过准确计算出开关角,实现在低于1kHz的调制频率下,采用OPUS方法对逆变器输出电压的基波和特定谐波实现幅度和相位的直接控制,给出了其中的算例。并采用FFT分析方法对其有效性进行了论证。

基于脉冲宽度调制控制策略的零电流开关高功率因数AC/DC变换器

目前,对单级功率因素校正电路的研究大多集中在小功率应用领域,为此该文提出一种能够应用于中大功率场合、实现了零电流开关的单级高功率因数AC/DC变换器拓扑。通过在全桥变换器中增加辅助开关实现了PWM控制,它不仅能够在很宽的负载范围内实现零电流开关和功率因数校正,而且解决了全桥谐振电路中。在不采用移相控制的情况下,必须采用PFM控制策略的问题。与2级式功率因数校正电路相比,提高了动态响应的速度、降低了成本,并且开关管的电压应力较低。仿真和实验分析验证了变换器的优越性。

基于微粒群算法的三电平正弦脉冲宽度调制开关时刻优化

最优化正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制是含约束条件的非线性优化问题。该问题的核心是计算出SPWM的开关时刻,确定特定的开关切换,从而产生预期电压波形,使其基波为给定值,总谐波含量最小。该文首次将粒子群算法用于三电平正弦脉冲宽度调制开关时刻的优化。在满足一定约束下,用该方法来减小变换器的总谐波畸变率(THD),以达到消除谐波的目的。仿真研究表明,与自然采样法和遗传算法相比,该方法能更有效、更快速找到最优的SPWM开关时间。

光通信中一种有效的差分脉冲位置宽度调制

考虑脉冲位置调制(PPM)在解调时需要严格的时钟同步和符号同步,而且功率越高,时隙越窄的问题,结合差分脉冲位置调制(DPPM)和脉冲宽度调制(PWM)提出了一种有效的调制方式——差分脉冲位置宽度调制(DPPM+PWM)。研究了采用DPPM+PWM的红外通信系统在加性高斯白噪声干扰下的性能,对DPPM+PWM的符号结构、发射功率、带宽需求、传输容量以及误包率等特性进行了分析,并通过仿真与开关键控(OOK),PPM,PPM等调制方式进行了比较。结果表明DPPM+PWM频带利用率高,传输容量大,不需要符号同步,且增加了脉冲信号的长度,大大简化系统实现,是一种很有实际应用价值的调制方式。

考虑脉冲宽度调制激励特征及松弛过程影响的铁磁材料损耗分离模型研究

准确高效求解非正弦条件下的磁损耗,对电工装备发热分析及优化设计具有重要意义。为了研究脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)激励下铁磁材料的磁损耗建模方法,通过搭建磁通密度可控的PWM激励磁特性测试系统,测量获得不同工况下硅钢片的磁滞特性和损耗特性数据,并分析PWM激励的特征(电压波形、磁密波形、调制比)对损耗各分量的影响。同时,结合PWM激励时材料磁滞过程的分析,考虑电压突变为零时松弛过程对剩余损耗的影响,提出一种计及PWM激励特征及松弛过程的改进损耗分离模型,实现PWM激励下磁损耗的有效计算,并进行相关的实验验证。仿真及实验结果表明,所建立的模型具有较高的计算精度和工程适用性。

基于脉冲宽度调制技术的水浊度探测研究

介绍了水浊度常用的测量方法-散射法、透射法及比值法的原理,在此基础上结合脉冲宽度调制(PWM)解调技术,提出了采用调制光强测量浊度的方法,并详细介绍了实验系统的组成和调制解调实现电路.采用该实验系统对福尔马肼标准液进行测量,列出了测量数据,并绘出三种方法所测浊度的拟合曲线。对实验结果的分析和比较表明使用PWM调制结合比值法能最有效地排除背景光的干扰,在保证精度的前提下提高水浊度的测量范围.

基于脉冲宽度调制技术的超声波测风系统研究

给出了时差法超声波测风系统的总体设计,分析了几种改善超声波信号到达时刻的方法。重点提出了一种基于脉冲宽度调制技术(PWM)的超声波驱动信号的具体实现方法。同时对采用和不采用调制技术两种方案进行了详细的对比分析,结果表明采用调制技术的驱动脉冲更有利于正确判决超声波回波信号的到达时刻。所设计的超声波脉冲驱动方案对基于时差法的超声波风速仪具有重要的参考价值。

基于多桥脉冲宽度调制(PWM)交流控制技术的静止移相器

介绍一种基于脉冲宽度调制（ＰＷＭ）交流控制技术的新型静止移相器。对单桥ＰＷＭ移相器在１个开关周期中的３种工作模式进行了理论分析，推导了旁路电容及吸收电阻的参数设计公式；提出采用多桥叠加结构的交流控制器抑制大容量ＰＷＭ移相器的自身谐波发生量、降低装置开关频率及开关损耗；推导得出了多桥ＰＷＭ交流控制器的电压转移函数以及多桥移相器的线路注入电压表达式；通过计算机仿真分析及物理模型实验，验证了理论推导结果的正确性。

基于现场可编程门阵列的飞轮磁轴承功放三电平脉冲宽度调制策略

介绍一种低纹波、高线性度飞轮磁轴承脉冲宽度调制(Pulse-width modulation,PWM)功率放大器带死区补偿的三电平脉宽调制策略在现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)上的实现方法,采用浮点IP核组合实现功放电流环PD控制算法,在Simulink中借助System Generator工具构建三电平PWM模型并自动生成VHDL代码。分析三电平脉宽调制原理及其在全桥功放结构下的两种实现形式,一种使用功率开关管中的反并联二极管续流,另一种不使用二极管续流。基于功放电流响应试验结果及其傅里叶分析研究死区时间对功放输出线性度的影响。提出两种死区补偿方法,一种对开关信号的等效占空比进行补偿,另一种在功放输入端引入偏移量,偏移量由输入信号的极性决定。在实际FPGA功放板上试验验证了三电平PWM两种实现形式及两种死区补偿方法的可行性和有效性。

脉冲宽度调制并网变换器电网背景谐波电流的抑制

脉冲宽度调制并网变换器在新能源发电、无功补偿和有源滤波方向得到广泛应用。为滤除并网电流的高频开关纹波,通常采用LCL滤波器。由于网侧电感较小,电网电压谐波在网侧电感和滤波电容中会产生谐波电流——电网背景谐波电流,从而引起并网电流畸变。传统的逆变器侧电流反馈控制对并网电流谐波无抑制能力。在逆变器侧电流控制的基础上,采用全电容电流前馈,可以有效抑制并网电流中的电网背景谐波,但这又会使系统变得不稳定。为此,该文提出了部分电容电流前馈的逆变器侧电流反馈控制方案,在谐波抑制控制器的作用下,针对性地抑制指定次的并网电流谐波,并分析该方案对系统稳定性的影响。另外,提出基于并联二阶广义积分器的电容谐波电流的提取方法。最后,通过实验结果验证了所提方案的有效性。

载波数字脉冲间隔调制电力线通信技术与收发器

提出了一种扩频载波或窄带载波数字脉冲间隔调制 (C- DPIM)电力线载波通信系统。采用线性扫频扩频载波对 DPIM符号进行编码 ,引入脉冲前导码作为传输数据块的同步信号以防止差错传播 ,并采用单片机实现了该系统。研制了电力线载波通信接口收发控制器 ,使其在呈时变、高信号衰减特性并存在复杂干扰的电力线网络上实现理想的数字通信 ,已成功地用于基于列车 3 80

基于三维空间矢量脉冲宽度调制的三相四线制有源电力滤波器

建立了三相四线制三桥臂有源滤波器的主电路拓扑和数学模型,提出了一种新型三维空间矢量脉冲宽度调制的控制算法,结合直流侧电压控制模型对其进行闭环控制。经试验验证,获得了良好的补偿效果。

基于空间矢量脉冲宽度调制的异步电机直接转矩控制系统

基于直接转矩控制算法的基础上,分析了三相异步电机的数学模型,介绍了直接转矩控制算法各部分的原理,得出利用滞环比较器正确选择电压空间矢量的方法。通过对传统直接转矩控制方法中转矩脉动问题的分析,研究了有效减小转矩脉动的方法。选用基于空间电压矢量脉冲宽度调制的直接转矩控制算法(TDC-SVPWM)减小转矩脉动,并介绍了该算法的原理。通过Matlab中的Simulink模块,分别搭建传统直接转矩控制(TDC)系统和基于电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)的直接转矩控制系统的仿真模型,对比两者的仿真结果,进一步验证了改进后的直接转矩控制系统对改善电磁转矩脉动的有效性。

高功率因数三相脉冲宽度调制整流器的研制

三相整流器可以实现单位功率因数运行和低谐波含量,可以有效减少电力电子设备对电网的干扰,而且有利于大功率场合应用。以TMS320F2812为控制芯片,介绍了一款14 kW三相电压型脉冲宽度调制整流器的研制,并给出试验结果。

基于DSP56F805的脉冲变极性弧焊逆变电源数字化脉冲宽度调制技术

采用Motorola公司的混合型16位数字信号处理器DSP56F805建立了基于双数字信号处理(DSP)的脉冲变极性弧焊逆变电源全数字化控制系统。利用DSP内部集成的脉冲控制调制(PWM)模块,通过选择合理的工作模式实现了一次逆变PWM脉冲和二次逆变极性变换控制信号的直接数字化控制。A/D采样与PWM的同步避免了开关过程中的电压、电流尖峰干扰,提高了控制系统的工作稳定性和可靠性,实现了中频变极性和低频脉冲复合控制的变极性输出焊接电流波形,为提高TIG焊接工艺质量奠定了基础。

方波调频及脉冲间隔与宽度调制的谱分析

把方波调频及脉冲间隔与宽度调制同视为周期性调制的方波，采用一种静态近似法得到脉冲间隔与宽度调制信号的逼近谱表示及方波调频信号的谱表示，并由硬件模型提供的实验结果予以确认。