基于三状态PWM的电动汽车电机驱动系统多模式调制策略研究

在电动汽车电驱动系统中,逆变器中的高频开关动作是产生开关损耗影响逆变器效率的主要因素,特别是为适应驱动电机高速化的趋势,不得不采用较高的开关频率,从而在低速时产生不必要的开关损耗,使逆变器效率偏低。因此,该文提出一种基于三状态脉冲宽度调制(TSPWM)的多模式调制策略来减少逆变器的开关损耗,提高全工况范围的逆变器效率。根据工况动态改变调制模式:在不同转速下采取变载频分段异步TSPWM;根据电机的相电流幅值动态地改变TSPWM不连续调制的钳位模式,使电流幅值较大的相保持在钳位状态以减小损耗。为了解决不同模式切换时相位突变导致电流或转矩冲击的问题,提出一种基于载波周期角度计算的电压矢量相位补偿算法,通过精确分析调制模式改变时刻对电压矢量角的影响,计算出切换后的补偿角度对空间电压矢量角进行补偿,从而实现不同模式的平滑切换。最后,通过算法仿真和电机实验验证了所提策略的有效性。结果表明,采用基于TSPWM的多模式调制策略的电机驱动系统,其逆变器效率得到了显著提升,且具有较小的共模电压。

逆变电路电压总谐波畸变率的仿真分析

采用正弦脉宽调制(SPWM)的逆变电路的输出电压为一系列等幅不等宽的矩形脉冲,并非理想的正弦波。为了分析这种逆变电路的谐波特性,推导了SPWM波形的傅里叶级数展开式,并利用MATLAB软件对正弦脉宽调制逆变电路输出电压的波形进行了仿真分析,观察改变调制度和载波比对于输出电压总谐波畸变率的影响。仿真结果表明,保持载波比不变时,电压总谐波畸变率与调制度成反比;而在保持调制度不变时,改变载波比,电压总谐波畸变率基本上保持不变。

永磁同步电机离散化建模与分析

为解决内置式永磁同步电机(IPMSM)离散化模型存在的复杂度和精度相互矛盾的问题,以磁链为状态量的对称化建模思路使得复矢量技术得以利用,模型描述得以简化。但所获得的复矢量模型在离散化过程中,依然受到电流状态的影响,其变化通过电阻压降耦合到状态方程中。为此,分析和讨论了采样间隔内电流变化的不同描述方式对离散化建模精度的影响,得出一种具有较高离散化精度的定子电流描述方式,使得IPMSM离散化模型能够具有简洁的表述方式、较小的计算量和较高的精度。最后,通过一种较为典型的控制器设计方式,对离散化模型精度进行了进一步验证。

Electromagnetic Analysis and Optimization of High-speed Maglev Linear Synchronous Motor Based on Field-circuit Coupling

High speed maglev train has become a new non-contact transportation mode mainly studied in recent years because of its non-sticking and high speed characteristics.Firstly,the finite element model of the long stator linear synchronous motor(LSM)is established based on the structure of the test prototype.After calculation,it is compared with the experimental data and verified.On this basis,a field-circuit coupling model based on inverter circuit is established,and the influence of carrier wave ratio change on the output characteristics of LSM is calculated and analyzed.Finally,the filter circuit is introduced into the field-circuit coupling model,and the influence of the filter circuit on the output characteristics of the LSM is compared and analyzed.

逆变电路输出电压的谐波研究与MATLAB仿真分析

首先采用双重傅立叶级数理论,推导了基于正弦脉宽调制(SPWM)的全桥逆变电路的数学模型,分析了输出电压的谐波分布特征和影响输出电压总谐波畸变率的因素。其次采用MATLAB进行仿真分析,给出输出电压的波形及其频谱图。数学分析与仿真结果表明:在一定载波比下,输出电压总谐波畸变率随着调制度的增大而减小;而在一定调制度下,当载波比大于10以后,载波比的变化对输出电压总谐波畸变率基本无影响。

基于FPGA的调制波周期归一化PWM研究

研究调制波周期归一化脉冲宽度调制(PWM),把数字系统中用于记录存储数据Ram的地址Address与PWM脉冲宽度相互映射,给出一般性结论。基于这一模型结构,设计调制波周期归一化PWM的现场可编程门阵列数字系统。针对设计该数字系统时出现的包括模拟量数字化、调制比M、载波比N以及调制波周期归一化PWM各环节具体数字化实现等问题予以分析并解决。对周期脉冲值Pn进行简单设置,便可快速实现调制波周期归一化PWM模型结构的波形输出。

基于DSP的变频器载波比平稳切换方法研究

在三相SPWM变频器中,一般采用分段同步调制模式实现变频控制,当进行载波比切换时,变频器的输出电压可能发生突变。通过对载波比切换前后的变频器输出电压进行双重傅里叶变换,并比较切换前后输出电压中各谐波分量的变化,提出了调制波零相位时刻进行载波比切换的方法。给出了在不同时刻进行载波比切换的仿真结果,实验结果表明,在调制波零相位处能够实现载波比的平稳切换。

三角波调制对谐振微光学陀螺偏置稳定性的影响(英文)

谐振式微光学陀螺是一种新型的惯性传感仪器,与传统的机械陀螺与其他光学陀螺相比具有很多理论上的优势。通过分析抑制载波和提高信噪比,深入地研究了三角波调制频率和幅度对谐振式微光学陀螺偏置稳定性的影响。通过理论计算和仿真分析,考虑得到更好的载波抑制效果,调制幅度应选为15.44V;考虑提高信噪比,调制频率应设为1 MHz。搭建了谐振式微光学陀螺系统,实验测试结果与理论分析吻合较好。此外,采用优化的调制参数,陀螺的偏置稳定性由0.39(°)/s提高到0.18(°)/s(10s积分时间)。研究结果表明:选择优化的调制三角波参数可以将陀螺偏置稳定性提高一倍,对于其他调制方案,如正弦波相位调制方案,同样可以通过分析载波抑制和信噪比优化调制参数,改善陀螺偏置稳定性。

非扩频卫星通信系统在上行干扰条件下的性能分析

研究了非扩频卫星通信系统分别工作于欠饱和状态和过饱和状态时,上行部分的干扰频带占有率对系统性能的影响,并以某一通信系统为例进行了分析,得出结论:随着干扰带宽占有率的减小,干扰效果将随之增强,但受扰信道也随之减少。

低载波比下三电平中点钳位变流器改进型同步载波脉宽调制策略研究

当三电平变流器应用于大功率电机的牵引传动系统时,为优化谐波性能,通常在低载波比段使用同步调制。传统同步载波脉宽调制(SCBPWM)计算简单,但其只能在3的奇数倍载波比下使得输出电压波形满足三相对称和半波对称,且其无法进入方波。针对SCBPWM存在的缺陷,该文首先研究两类SVPWM开关序列在不同载波比下的相电压波形,并根据不同的波形特性基于调制波等效提出改进型SCBPWM(ISCBPWM),其可分别在3的奇数倍和偶数倍载波比下实现同步调制。通过在线计算功率器件动作的开关角,使得ISCBPWM可进入方波。在此基础上分析ISCBPWM的性能并设计基于ISCBPWM的全速度范围调制策略。最后仿真和实验结果表明,ISCBPWM相比传统SCBPWM,适用的载波比段更多、直流电压利用率更高。其可以在3的任意整数倍载波比下实现同步调制并可进入方波,其计算简单、实现方便。

利用卫星通信的无人机图像传输研究

论述了某型无人机利用卫星传输图像的意义 ,分析了无人机利用卫星传输图像的可行性 ,并且编制了 Matlab程序计算出满足传输要求的卫星品质因数期望值以供参考。综合计算结果 ,作者认为选用中星 - 6号和中星 - 8号卫星比较合适。

基于SOPC的SPWM电路设计与实现

介绍了一种基于SOPC的SPWM波形原理方法,阐明了应用SOPC的设计思想。叙述了应用该技术产生SPWM波以及对波形控制的实现过程。该方案具有载波比可调、精度高等优点,实验结果表明系统设计的有效性。

一种应用于三相PWM整流器的空间矢量脉宽调制优化算法及谐波计算

为解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术步骤烦琐、计算量大及占用微处理器资源多等不足,提出一种在复平面坐标系下,利用三相电压幅值及其简单四则运算即可得到各相占空比的优化SVPWM算法,极大地减小了计算量并简化了计算过程。在此基础上,针对电压型PWM整流器(VSR)网侧存在电压谐波庞杂且不易抑制等问题,采用傅里叶分析推导出在载波比和调制度变化时,仍可定量计算输出相电压各次谐波的表达式,并通过三相VSR双闭环矢量控制模型验证了该优化算法有效性,得出相应的谐波电压分布规律,为网侧滤波器的设计提供了依据和指导。

连续模式相干测风激光雷达性能优化分析及实验研究

基于风场探测的需求,采用1 550 nm波长连续激光种子源搭建了一套全光纤结构多普勒相干测风雷达系统。从雷达方程出发,对连续激光相干雷达载噪比方程和不同雷达收发望远镜聚焦位置下风速合成权重进行了分析。针对测风雷达要求设计了5~200 m的变焦激光收发望远镜模块。扩束系统采用伽利略折射式结构,发射光束准直下扩束比为23,光学质量接近衍射极限。标定测试通过对旋转电机圆盘转速测量完成。转盘转速范围为-3 000 r/min到+3 000 r/min,转盘直径为26 cm。在视向速度多普勒频移分别为正向和负向时,雷达系统速度测量结果与通过圆盘转速计算值的相关系数为0.998与0.993,标准差为0.151 m/s和0.229 m/s。使用该测风激光雷达开展室外大气风速探测实验,取得了良好效果。

变频调速应用技术(一) 第一讲 百年期待盼变频(上)

变频器进入实用阶段,比发明异步电动机晚了近百年。本文从分析其原因入手,讲述了影响实施变频调速的主要问题。进而介绍了变频同时还必须变压的原理,以及正弦脉宽凋制的具体实施方法。

分段同步调制中电压相位跳变抑制策略的研究

针对分段同步调制在载波比切换时存在的电压相位跳变以及由此产生的输出波形振荡、电流和转矩冲击等问题,本文深入分析了跳变产生的原因,并提出了一种抑制跳变的策略———改进电压相位计算方法。借助MATLAB/SIMULINK平台对该策略控制下的同步调制载波比切换进行了仿真,并搭建电路进行了实验分析,仿真和实验结果证明所述策略能很好的抑制电压相位跳变,显著减小电机电流和转矩的冲击。

基于限幅算法降低峰均比在WCDMA中的应用

介绍了峰均比及特性,给出了多载波WCDMA系统中需要降低峰均比的理由。采用一种改进的二次限幅算法,通过仿真验证了算法的可行性。硬件平台测试表明,该算法具有实现复杂度低,降低峰均比的效果较好。

有轨电车用永磁电机同步调制技术研究

永磁同步电机相比于异步电机以其自身的明显优势在轨道交通领域有着越来越广泛的应用。本文针对有轨电车用永磁电机脉冲调制方式,分析了现有的永磁电机脉冲同步调制技术的难点及存在的问题。结合有轨电车用永磁电机的特性以及工程实际,提出了一种简单有效的脉冲同步调制方法。该调制方法以空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本理论为基础,低速下采用异步调制模式,高速下采用五段式和七段式混合同步调制的模式,针对不同的调制区间采用不同的载波比构建电压脉冲。实验证明,本调制方式可以实现电机在高速区的同步调制,输出电压脉冲稳定,不同载波比切换过程中无冲击,易于工程化实现。

关于潜艇装备劳兰C导航仪技术问题的研究

本文提出了一种改善潜艇现有天线接收性能的方法,从而解决了在潜艇上安装使用劳兰C导航仪的关键技术问题。

SPWM逆变器输出共模电压影响因素研究

针对SPWM逆变器在工作时会产生共模电压,共模电压诱发的轴电压、轴电流可能损坏电机轴承,产生电磁干扰等降低系统可靠性的问题。本文结合永磁同步电机调制波频率较大的特点,对SPWM逆变器供电下的共模电压频谱及影响因素进行了理论推导和分析,阐述了轴电压和轴电流的产生机理,结合相应的共模模型和计算所得的共模参数,在Matlab/Simulink中对其进行仿真,并分析了死区效应和调制波频率对共模电压的影响。结果表明无死区情况下,载波比对共模电压的影响可忽略不计;而载波频率一定,共模电压基波幅值和总幅值随着死区时间的增大显著增大,谐波含量明显减小;载波比和死区时间不变,调制波频率增大,共模电压基波幅值增大,谐波含量减小。上述结论为进一步研究永磁同步电机轴电流带来重要参考价值。