基于TMS320F28335的数字SPWM采样算法

通过对数字SPWM采样算法进行分析,推导出各种数字SPWM算法的通用模型,结合数字控制器技术,给出一种新型数字SPWM采样算法通用模型及实现方法。基于TMS320F28335控制器,在实验室研制的5 kW单相全桥光伏并网逆变器上对各种数字SPWM算法的通用模型及实现方法进行了试验对比验证。试验表明,当开关频率高于10 kHz时,采用数字SPWM算法的通用模型及实现方法,可以获取谐波含量低于1.4%、直流分量小于0.05 V的高质量正弦波形,达到了逆变并网的指标。

应用于中频逆变电源的基于切-割线中点逼近的不对称规则采样SPWM方法

[目的]为了降低中频逆变电源的开关频率,保证输出波形质量,同时易于数字化实现,提出一种基于切-割线中点逼近的SPWM采样方法。[方法]推演证明能够逼近自然采样法的数量关系,并搭建Matlab/Simulink仿真模型,将此算法设计应用在中频逆变装置上,从仿真与试验两个方面验证所提方法的正确性。[结果]仿真结果表明,基于切-割线中点逼近法的输出波形的总谐波失真为2.64%,小于对称规则采样法的3.99%。现场工程试验结果表明,基于切-割线中点逼近法的波形质量明显优于对称规则采样法,既降低了开关频率又兼顾了总谐波失真要求。[结论]基于切-割线中点逼近的SPWM采样法应用在中频电源中,有效克服了对称规则采样法输出波形质量不高、开关频率高等不足,理论分析和工程实践均验证了所提方法的合理性与正确性,并可广泛推广到中频电源实装领域。

线性组合采样法SPWM变频调速实验平台开发

针对传统采样型正弦脉宽调制技术各有优缺点的问题,引出了新型线性组合采样法。该方法综合了对称规则采样法和不对称规则采样法的优点,既具有对称规则采样法的采样次数少、占用内存资源少、实时性好的优点,又具有不对称规则采样法的谐波含量低的优点。基于数字信号处理器,开发了线性组合采样法的软件系统。以三菱IPMPM25RLA120为核心,开发了线性组合采样法变频调速的硬件系统。实验结果验证了新方法的优越性,同时也验证了所开发的实验平台的可用性。

基于非对称采样SPWM的步进电机控制器设计

为了满足当前工业现场中对步进电机控制系统模块化、高效率、高精度的需求,提高步进电机控制器动态调整驱动信号脉宽的效率,实现稳定的恒力矩控制。针对步进电机的工业应用场景需求,采用高性能的ARM系列微处理器STM32F407VGT6和全桥驱动器L298 N,搭建了步进电机控制器实验平台;基于集成运放芯片MAX44284设计了步进电机相电流检测电路;设计了基于非对称采样的SPWM在线生成算法,该算法使步进电机控制器能够实时根据电机负载变化对驱动信号脉宽进行调节以保持稳定的正弦阶梯电流,实现细分状态下步进电机的恒力矩输出。实验结果表明,搭建的步进电机测试平台能够稳定保持步进电机相电流呈正弦变化,控制器输出脉冲宽度可根据负载变化实时调整;在多种细分状态、转速下,实际转速误差保持在0.6%内。详细阐述了控制器的功能、系统架构、软硬件设计,实现了步进电机闭环控制,并支持CAN总线接口通信。

新型正弦脉宽调制采样方法的研究

为了寻求新型的正弦脉宽调制技术(SPWM)采样方法来改善大功率电力电子变换器的谐波特性,在分析已有的自然采样、对称规则采样、不对称规则采样和基本切线、割线采样等多种SPWM采样方法的基础上,提出了一种在调制波的正、负半周的变极性采样法来消除输出波形中的偶次谐波.并在此基础上,分别利用切线和割线来近似替代正弦调制波,获得了3种新的切线采样法和2种割线采样法.理论分析、MATLAB 仿真和实验结果都证实了这些方法在频率调制比较小时,具有比传统方法较高的直流电压利用率和较好的整体谐波分布特性,适合大功率电力电子变换器应用.

基于逆算符方法的谐波注入式SPWM技术

由于描述谐波注入式SPWM(简称HISPWM)的数学模型是超越方程,采用常规数值解法求解需要花费较长时间,不适用于数字化实时控制。本文以注入3次谐波的SPWM为例,利用逆算符法求出它们相应的解析表达式,并给出了在不同载波比下3次谐波注入式SPWM开关点解析表达式的精度分析实例。结果表明,3次谐波注入式SPWM开关点解析表达式是由无穷项Adomian多项式表示,可以根据需要的计算精度要求选择合适的Adomian多项式项数求解3次谐波注入式SPWM的开关时刻,为谐波注入式SPWM更有效的实际应用提供了理论依据。

基于EPROM全数字式PWM调制器的设计

讨论一种基于 EPROM 的新型的全数字式 PWM 调制器,其电路结构非常简单,产生原理完全不同于过去传统方法。它可以与微机配合使用,仅占用微机很少的时间,也可以做成完全独立式,不占用微机任何资源;它还可以采用多种 PWM 调制策略,如 SP-WM 的规则采样法、自然采样法、指定次谐波消除法等。这种 PWM 调制器其控制精度可以做得很高,并可以方便地改变输出基波的频率和幅值。

正弦脉宽调制波通用谐波计算与分析方法

针对采样型正弦脉宽调制(SPWM)技术中几种传统实现方法各有优缺点的问题,特别是在谐波含量这一重要指标上的比较,提出了一种谐波通用计算与分析方法,可作为SPWM新技术研究的辅助工具。基于MATLAB数值计算和傅里叶级数,以不对称规则采样法SPWM波的生成及其谐波计算为例,详细分析了脉宽调制(PWM)波的各次谐波和总谐波系数(THD)的计算过程。通过该方法计算对称规则采样法与不对称规则采样法SPWM波的THD值,比较结果验证了该方法的可行性。同时通过以占空比为30%的方波的谐波计算,证明了该方法的通用性。