脉宽调制逆变电源数字双环控制技术研究

该文主要研究脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变电源电流内环电压外环数字双环控制技术,基于极点配置方法,设计双环控制器参数;在数字控制中,为了克服数字处理器采样、计算延时造成的占空比受限问题,引入状态观测器和扰动观测器。由于直流电压波动、死区效应等建模误差和模型误差影响,状态观测器输出存在较大预测误差。提出一种重复补偿器以减小状态观测器预测误差。仿真分析和试验结果均证明带重复补偿的状态观测器能较好预测系统状态。实验结果表明该控制系统既有较好的稳态性能,又有较快的响应速度。

声光调制驱动源数字线性电压控制技术研究

针对声光器件固有的非线性特性,基于单片机技术和线性电压补偿技术,设计了具有48级灰度的数字线性电压控制系统.该系统是利用48组电阻分压器把0~5 V（D.C.）分为48级档次电压,通过单片机AT89C51控制模拟电子开关电路CD4051选择控制电压,对声光调制驱动源的载波信号进行调制,得到对应的衍射光强,对CD4051应用技巧、线性电压补偿原理和实现方法进行了研究.实验结果表明：补偿前衍射光强与控制电压的线性相关系数为92.68%,补偿后线性相关系数可达98%,衍射效率提高了7%.把声光调制技术、单片机技术和线性电压补偿技术相融合,实现了声光调制的数字化和线性化,在激光大屏幕图文显示和激光外差干涉技术等领域具有广泛的应用.

空间矢量脉宽调制恒压频比控制的数字实现

文章给出了一种感应电机的空间矢量脉宽调制恒压频比控制的数字实现方案。以数字信号处理器TMS320F240为控制器、智能功率模块为主电路逆变器构成控制系统,实现了感应电机的全数字化变压变频控制。实验结果表明系统具有稳定平滑的调速性能。

基于智能脉宽调制的车辆牵引力控制系统驱动轮制动控制

为实现车辆牵引力控制系统(TCS)驱动轮制动控制的精细调节,对车辆液压制动系统的高速开关阀控制进行了分析,试验确定脉宽调制(PWM)控制规则,基于神经网络PI设计了TCS驱动轮制动控制的智能PWM控制器。利用面向TCS的AMESim与MATLAB联合仿真平台进行了仿真分析,结果表明,基于智能PWM的TCS驱动轮制动控制方法能够实现对制动压力的精细调节,有效地提高了车辆的加速性。

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(五) 第4章 数字脉宽调制方法的分析与实现

（接上期）4.1引言在电机驱动控制系统中,脉宽调制多采用传统的模拟技术来实现,即脉宽调制信号的获得是通过三角波与所希望的调制函数直接比较而获得。随着高性能的交流伺服驱动系统的全数字控制的发展,要求电机电流控制采用数字脉宽调制方法来实现。然而,数字脉宽调制技术的发展远不如传统的模拟脉宽调制技术成熟。综观现有的文献,数字脉宽调制方法多采用规则采样技术,PWM信号则是通过对规则采样技术获得的数学方程式的计算获得的。这种数字脉宽调制方法仅仅是对模拟自然采样的三角波—正弦波（SPWM）方法的近似。

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(七) 第4章 数字脉宽调制方法的分析与实现

4．6空间矢量脉宽调制方法 4．6．1空间矢量脉宽调制原理 对应4.3．1节图4—4中的状态1到状态8，用空间矢量的概念来表示，如图4．20所示。

《电机数字控制系统集成设计》系列讲座(六) 第4章 数字脉宽调制方法的分析与实现

正4.4等零脉宽调制(t_7=t_8)算法设一个采样周期内双边调制三相PWM信号如图4-11所示。在前半周期内三相PWM信号的低电平时间分别为:在后半周期内三相PWM信号的低电平时间分别为:分别是三相参考电压中的居中。

基于DC-DC变换器双脉宽调制数字控制设计

基于双脉宽调制的客观需要,本文采用了PID补偿网络方法来对系统性能进行优化。构建闭环反馈的方式来提升直流输出的质量,同时使得整个系统保持更高的稳定性。本研究用增量代替微分的思想使数字补偿替代模拟补偿,根据DSP28335数字信号处理器的特点设计了产生双脉宽信号的方法,并通过仿真实验证明了PID补偿对系统的优化效果。

新型数字正弦脉宽调制控制器的设计研究

针对正弦脉宽调制在具体实现中存在的问题与不足,提出一种基于EPROM的新型全数字正弦脉宽调制方式,介绍该方式的原理及优点,并设计出具体的硬件实现电路和控制软件。

磁通切换永磁电机的空间矢量脉宽调制控制

针对磁通切换永磁电机采用电流滞环控制方法精确度不高的问题,提出采用空间矢量脉宽调制算法对磁通切换永磁电机进行控制的方法。以一台12/10极磁通切换型永磁电机作为控制对象,建立此控制方法下的电机仿真模型,并采用dSPACE平台进行实验研究。通过改变电机负载来测试此控制方法的动态调速性能及转矩响应速度。静态和动态仿真以及实验结果表明,采用空间矢量脉宽调制算法控制后,电机转速及转矩平稳,电流波形正弦度高,而在负载发生突变时转速经过一个小波动后能迅速恢复为给定值,电流也能迅速地响应变化,并保持较高的正弦度。

三相电压型脉宽调制整流器的非线性预测控制

脉宽调制(pulse width modulation,PWM)对电流跟踪的要求比较高,而数字化控制的延迟会严重影响整个系统的性能。为解决这一矛盾,并考虑到PWM整流器的非线性特性,将基于微分几何理论的非线性预测控制方法应用于三相电压型PWM整流器。利用泰勒展开得出状态值和指令值下一控制周期的预测值,并根据性能指标得出当前周期的控制量。为进一步提高电流跟踪精度,将状态变量及其指令值的偏差作为目标方程,在性能指标中引入目标方程的积分,得出了新的控制率。对非线性预测控制的本质进行分析。仿真和实验结果均表明,输入电流为正弦量,畸变率低,功率因数高,暂态特性优异,能有效补偿延迟的影响,验证了所提方法的正确性和有效性。

直接功率控制的三相空间矢量脉宽调制整流器离散域建模

为了在常规的电压定向控制基础上省去电流内环和交流电压传感器,提高系统的动态响应,将空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)与直接功率控制相结合,在推导系统数学模型的基础上,对电压外环调节器、功率内环调节器、SVPWM调制模块、系统时钟、采样频率、数据位数、坐标变换模块等参数进行了设计,在Simulink和基于现场可编程门阵列的高速数字信号处理平台上分别搭建了连续域和离散域模型,并进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该方法提高了系统的动态响应速度,实现了高功率因数运行。

一种脉宽调制式数字流量阀性能分析

数字阀有抗干扰、抗污染等优点,但直接控制的脉宽调制(PWM)式数字阀控制流量小、出口流量不连续等缺陷而限制了其应用。为此,设计出一种两级数字流量控制阀,其先导级采用基于PWM的高速开关阀,主级采用基于流量-位移反馈的插装阀,该数字阀具有结构简单、能量利用率高、先导数字控制、主阀连续输出流量等特点。阐述了该数字流量阀的工作原理,在SimulationX软件中建立了相应的数学模型,利用试验数据对主阀和先导阀模型进行了验证,通过仿真和理论推导得出主阀阀芯位移、总流量、放大倍数等参数与结构参数的关系,并对其性能进行了分析。结果表明:该数字阀工作原理是可行的,通过调整先导阀PWM控制信号占空比即可改变主阀出口流量。研究结果对该数字阀的进一步研发和改进有重要意义。

移相式脉宽调制信号发生器在直接数字控制中的应用

为了调速节能和正确使用新型脉宽调制(PWM)信号发生器,供直接数字控制电压型逆变器使用,在定性分折的基础上对其性能进行了定量分折,并对使用中的注意事项作了说明。

MIC21000：数字化脉宽调制控制器

麦瑞半导体推出为计算和电信应用中使用的大电流、非隔离式直流一直流电源推出真正数字化的脉宽调制控制器MIC21000。

全数字控制可控硅调光LED驱动器设计

根据高亮LED特点,结合可控硅的斩波原理,提出一种运用FLYBACK和DC-DC相结合的两级拓扑结构、采用MCU进行全数字控制的调光驱动方案,解决了应用可控硅调光器对LED进行调光以及驱动器对可控硅调光器的兼容性问题。实验表明,所设计的驱动器能很好地实现调光功能,具有良好的应用前景。

一种全数字控制的工业激光器驱动电源

介绍了一种全数字控制半导体激光器驱动电源方案。方案采用高速数字信号处理器产生高频率高分辨率的数字调制PWM直接驱动功率回路,完全采用软件实现闭环的控制,结合高精度AD采样,使得输出电流具有高精度、低纹波和高动态响应速度的特点。系统还提供六种保护功能,具有故障锁定及故障自诊断功能,具有数字化的远程通讯接口。

开关磁阻电机滞环-脉宽调制直接瞬时转矩控制

开关磁阻电机普遍存在转矩脉动较大的问题,文章提出一种针对不同相位,并结合滞环控制和脉宽调制(pulse width modulation,PWM)的直接瞬时转矩控制策略。该方法工作在单相工作模式下,先分析了转矩在控制过程中出现波动原理,然后结合单相半桥电路制定了单相区和换相区不同控制方法。考虑到滞环控制器的在正负滞环限之间自由响应且无法进行控制的不足,将PWM等效策略引入滞环限间,达到优化转矩控制效果的目的。仿真和实验证明,这种将滞环策略和PWM策略结合的算法,充分考虑到转矩在不同条件下输出特性,优化的开关策略在不同工况下施加相应的绕组电压。相比于传统滞环控制,所提控制策略不仅实现了抑制转矩脉动,还优化了控制系统的响应时间和转矩超调。

基于电压空间矢量脉宽调制的压力闭环控制系统

电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术能有效地减小电动机的转矩脉动,并明显地提高直流电压利用率,因此在电机控制中得到了广泛应用。介绍了以数字信号处理器TMS320LF2407为核心的水泵压力闭环控制系统,采用SVPWM技术实现了变频变压控制。试验及现场应用结果表明,采用SVPWM技术的压力闭环控制系统实现简单、性能优良、安全可靠。

压电陶瓷微喷头数字驱动控制电源的设计

稳定的数字控制驱动电源是压电陶瓷型微喷头正常工作的关键。提出了一种波形发生方案,并根据此方案设计了一种以单片机AT89S8252以及波形发生芯片MAX038为主体的新型压电陶瓷微喷头驱动控制电源。该电源具有较高的精度、高分辨率和很宽的动态范围,响应速度快,驱动能力强。整个电源系统最大的特点是脉冲的宽度及占空比完全数字控制,调试灵活方便。