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pwm波，什么是PWM波

來(lái)源：整理 時(shí)間：2023-08-26 18:59:04 編輯：智能門戶 手機(jī)版

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1，什么是PWM波

奇怪，這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題沒(méi)人回答，呵呵 PWM就是脈沖寬度調(diào)制，也就是占空比可變的脈沖波形

什么是PWM波

2，PWM波的作用

可以做步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速、可以通過(guò)無(wú)緣蜂鳴器播放音樂(lè)、可以通過(guò)濾波的方法做DA轉(zhuǎn)換，還可以控制燈的亮度，就這些了吧，對(duì)了還可以做信號(hào)調(diào)制
奇怪，這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題沒(méi)人回答，呵呵pwm就是脈沖寬度調(diào)制，也就是占空比可變的脈沖波形
一般用于電機(jī)調(diào)速,還有開(kāi)關(guān)電源,PWM波就是占空比傳函,改變脈寬可以輸出一系列的平均電壓系列

PWM波的作用

3，PWM波形的特點(diǎn)

采用滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變流器的特點(diǎn)：①硬件電路簡(jiǎn)單；②屬于實(shí)時(shí)控制方式，電流響應(yīng)快；③不用載波，輸出電壓波形中不含特定頻率的諧波分量；④與計(jì)算法和調(diào)制法相比，相同開(kāi)關(guān)頻率時(shí)輸出電流中高次諧波含量較多；⑤采用閉環(huán)控制.PWM（Pulse Width Modulation）——脈寬調(diào)制。其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機(jī)PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等。在這里我們可以令頻率不變，直接改變脈沖的寬度，亦即控制開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間；比如現(xiàn)在是高電平導(dǎo)通，那么方波的A越大，B越小，導(dǎo)通時(shí)間就長(zhǎng)；否則就越短。

PWM波形的特點(diǎn)

4，PWM波形經(jīng)過(guò)低通濾波器以后是正弦波還是一條直線

PWM(脈沖寬度調(diào)制)是一種周期固定、脈寬可控的脈沖波形。如果每個(gè)周期的脈寬都相同的話，經(jīng)過(guò)低通濾波器后只能得到直流波形；如果每個(gè)周期的脈寬是按照正弦波的規(guī)律變化，經(jīng)過(guò)低通濾波器后即可得到正弦波形。
PWM稱為“脈沖寬度調(diào)制”，既然是調(diào)制，就看你當(dāng)初是怎么調(diào)的？用什么調(diào)的？用正弦波調(diào)制的濾波后恢復(fù)正弦波（例如正弦波逆變器），用直流調(diào)制的濾波后恢復(fù)直流信號(hào)（例如開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓源），用任意波形調(diào)制的恢復(fù)當(dāng)初的波形（例如D類音頻功放）。濾波器階數(shù)越高，恢復(fù)出來(lái)的信號(hào)越純凈，否則會(huì)帶有PWM載波頻率的紋波。再看看別人怎么說(shuō)的。

5，如何產(chǎn)生pwm波

Pulse Width Modulation -- 脈寬調(diào)制 /脈沖寬度調(diào)制 脈沖寬度調(diào)制(PWM)是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。脈寬調(diào)制是開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源中的術(shù)語(yǔ)。這是按穩(wěn)壓的控制方式分類的，除了PWM型，還有PFM型和PWM、PFM混合型。脈寬調(diào)制式開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路是在控制電路輸出頻率不變的情況下，通過(guò)電壓反饋調(diào)整其占空比，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 PWM一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來(lái)調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶 體管或晶體管導(dǎo)通時(shí)間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定。 PWM是一種對(duì)模擬信號(hào)電平進(jìn)行數(shù)字編碼的方法。通過(guò)高分辨率計(jì)數(shù)器的使用，方波的占空比被調(diào)制用來(lái)對(duì)一個(gè)具體模擬信號(hào)的電平進(jìn)行編碼。PWM信號(hào)仍然是數(shù)字的，因?yàn)樵诮o定的任何時(shí)刻，滿幅值的直流供電要么完全有(ON)，要么完全無(wú)(OFF)。電壓或電流源是以一種通(ON)或斷(OFF)的重復(fù)脈沖序列被加到模擬負(fù)載上去的。通的時(shí)候即是直流供電被加到負(fù)載上的時(shí)候，斷的時(shí)候即是供電被斷開(kāi)的時(shí)候。只要帶寬足夠，任何模擬值都可以使用PWM進(jìn)行編碼。 多數(shù)負(fù)載(無(wú)論是電感性負(fù)載還是電容性負(fù)載)需要的調(diào)制頻率高于10Hz，通常調(diào)制頻率為1kHz到200kHz之間。 許多微控制器內(nèi)部都包含有PWM控制器。例如，Microchip公司的PIC16C67內(nèi)含兩個(gè)PWM控制器，每一個(gè)都可以選擇接通時(shí)間和周期。占空比是接通時(shí)間與周期之比；調(diào)制頻率為周期的倒數(shù)。執(zhí)行PWM操作之前，這種微處理器要求在軟件中完成以下工作： * 設(shè)置提供調(diào)制方波的片上定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的周期 * 在PWM控制寄存器中設(shè)置接通時(shí)間 * 設(shè)置PWM輸出的方向，這個(gè)輸出是一個(gè)通用I/O管腳 * 啟動(dòng)定時(shí)器 * 使能PWM控制器 PWM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號(hào)都是數(shù)字形式的，無(wú)需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。讓信號(hào)保持為數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲只有在強(qiáng)到足以將邏輯1改變?yōu)檫壿?或?qū)⑦壿?改變?yōu)檫壿?時(shí)，也才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響。 對(duì)噪聲抵抗能力的增強(qiáng)是PWM相對(duì)于模擬控制的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而且這也是在某些時(shí)候?qū)WM用于通信的主要原因。從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)向PWM可以極大地延長(zhǎng)通信距離。在接收端，通過(guò)適當(dāng)?shù)腞C或LC網(wǎng)絡(luò)可以濾除調(diào)制高頻方波并將信號(hào)還原為模擬形式。 總之，PWM既經(jīng)濟(jì)、節(jié)約空間、抗噪性能強(qiáng)，是一種值得廣大工程師在許多設(shè)計(jì)應(yīng)用中使用的有效技術(shù)。
你的問(wèn)題太籠統(tǒng)了，說(shuō)詳細(xì)一點(diǎn)別人才能回答你啊。比如用于什么環(huán)境，要達(dá)到什么目的等。

6，PWM波如何產(chǎn)生并控制

控制方法 采樣控制理論中有一個(gè)重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同.PWM控制技術(shù)就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ),對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制,使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖,用這些脈沖來(lái)代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的規(guī)則對(duì)各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制,既可改變逆變電路輸出電壓的大小,也可改變輸出頻率. PWM控制的基本原理很早就已經(jīng)提出,但是受電力電子器件發(fā)展水平的制約,在上世紀(jì)80年代以前一直未能實(shí)現(xiàn).直到進(jìn)入上世紀(jì)80年代,隨著全控型電力電子器件的出現(xiàn)和迅速發(fā)展,PWM控制技術(shù)才真正得到應(yīng)用.隨著電力電子技術(shù),微電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展以及各種新的理論方法,如現(xiàn)代控制理論,非線性系統(tǒng)控制思想的應(yīng)用,PWM控制技術(shù)獲得了空前的發(fā)展.到目前為止,已出現(xiàn)了多種PWM控制技術(shù),根據(jù)PWM控制技術(shù)的特點(diǎn),到目前為止主要有以下8類方法.等脈寬PWM法 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)裝置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其逆變器部分只能輸出頻率可調(diào)的方波電壓而不能調(diào)壓.等脈寬PWM法正是為了克服PAM法的這個(gè)缺點(diǎn)發(fā)展而來(lái)的,是PWM法中最為簡(jiǎn)單的一種.它是把每一脈沖的寬度均相等的脈沖列作為PWM波,通過(guò)改變脈沖列的周期可以調(diào)頻,改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓,采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化.相對(duì)于PAM法,該方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu),提高了輸入端的功率因數(shù),但同時(shí)也存在輸出電壓中除基波外,還包含較大的諧波分量.隨機(jī)PWM 在上世紀(jì)70年代開(kāi)始至上世紀(jì)80年代初,由于當(dāng)時(shí)大功率晶體管主要為雙極性達(dá)林頓三極管,載波頻率一般不超過(guò)5kHz,電機(jī)繞組的電磁噪音及諧波造成的振動(dòng)引起了人們的關(guān)注.為求得改善,隨機(jī)PWM方法應(yīng)運(yùn)而生.其原理是隨機(jī)改變開(kāi)關(guān)頻率使電機(jī)電磁噪音近似為限帶白噪聲(在線性頻率坐標(biāo)系中,各頻率能量分布是均勻的),盡管噪音的總分貝數(shù)未變,但以固定開(kāi)關(guān)頻率為特征的有色噪音強(qiáng)度大大削弱.正因?yàn)槿绱?即使在IGBT已被廣泛應(yīng)用的今天,對(duì)于載波頻率必須限制在較低頻率的場(chǎng)合,隨機(jī)PWM仍然有其特殊的價(jià)值;另一方面則說(shuō)明了消除機(jī)械和電磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作頻率,隨機(jī)PWM技術(shù)正是提供了一個(gè)分析,解決這種問(wèn)題的全新思路.SPWM法 SPWM(Sinusoidal PWM)法是一種比較成熟的,目前使用較廣泛的PWM法.前面提到的采樣控制理論中的一個(gè)重要結(jié)論:沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí),其效果基本相同.SPWM法就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ),用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中開(kāi)關(guān)器件的通斷,使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等,通過(guò)改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值.該方法的實(shí)現(xiàn)有以下幾種方案.等面積法 該方案實(shí)際上就是SPWM法原理的直接闡釋,用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替正弦波,然后計(jì)算各脈沖的寬度和間隔,并把這些數(shù)據(jù)存于微機(jī)中,通過(guò)查表的方式生成PWM信號(hào)控制開(kāi)關(guān)器件的通斷,以達(dá)到預(yù)期的目的.由于此方法是以SPWM控制的基本原理為出發(fā)點(diǎn),可以準(zhǔn)確地計(jì)算出各開(kāi)關(guān)器件的通斷時(shí)刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在計(jì)算繁瑣,數(shù)據(jù)占用內(nèi)存大,不能實(shí)時(shí)控制的缺點(diǎn).硬件調(diào)制法 硬件調(diào)制法是為解決等面積法計(jì)算繁瑣的缺點(diǎn)而提出的,其原理就是把所希望的波形作為調(diào)制信號(hào),把接受調(diào)制的信號(hào)作為載波,通過(guò)對(duì)載波的調(diào)制得到所期望的PWM波形.通常采用等腰三角波作為載波,當(dāng)調(diào)制信號(hào)波為正弦波時(shí),所得到的就是SPWM波形.其實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單,可以用模擬電路構(gòu)成三角波載波和正弦調(diào)制波發(fā)生電路,用比較器來(lái)確定它們的交點(diǎn),在交點(diǎn)時(shí)刻對(duì)開(kāi)關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制,就可以生成SPWM波.但是,這種模擬電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)精確的控制.軟件生成法 由于微機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得用軟件生成SPWM波形變得比較容易,因此,軟件生成法也就應(yīng)運(yùn)而生.軟件生成法其實(shí)就是用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法,其有兩種基本算法,即自然采樣法和規(guī)則采樣法.自然采樣法 以正弦波為調(diào)制波,等腰三角波為載波進(jìn)行比較,在兩個(gè)波形的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制開(kāi)關(guān)器件的通斷,這就是自然采樣法.其優(yōu)點(diǎn)是所得SPWM波形最接近正弦波,但由于三角波與正弦波交點(diǎn)有任意性,脈沖中心在一個(gè)周期內(nèi)不等距,從而脈寬表達(dá)式是一個(gè)超越方程,計(jì)算繁瑣,難以實(shí)時(shí)控制.規(guī)則采樣法 規(guī)則采樣法是一種應(yīng)用較廣的工程實(shí)用方法,一般采用三角波作為載波.其原理就是用三角波對(duì)正弦波進(jìn)行采樣得到階梯波,再以階梯波與三角波的交點(diǎn)時(shí)刻控制開(kāi)關(guān)器件的通斷,從而實(shí)現(xiàn)SPWM法.當(dāng)三角波只在其頂點(diǎn)(或底點(diǎn))位置對(duì)正弦波進(jìn)行采樣時(shí),由階梯波與三角波的交點(diǎn)所確定的脈寬,在一個(gè)載波周期(即采樣周期)內(nèi)的位置是對(duì)稱的,這種方法稱為對(duì)稱規(guī)則采樣.當(dāng)三角波既在其頂點(diǎn)又在底點(diǎn)時(shí)刻對(duì)正弦波進(jìn)行采樣時(shí),由階梯波與三角波的交點(diǎn)所確定的脈寬,在一個(gè)載波周期(此時(shí)為采樣周期的兩倍)內(nèi)的位置一般并不對(duì)稱,這種方法稱為非對(duì)稱規(guī)則采樣. 規(guī)則采樣法是對(duì)自然采樣法的改進(jìn),其主要優(yōu)點(diǎn)就是是計(jì)算簡(jiǎn)單,便于在線實(shí)時(shí)運(yùn)算,其中非對(duì)稱規(guī)則采樣法因階數(shù)多而更接近正弦.其缺點(diǎn)是直流電壓利用率較低,線性控制范圍較小. 以上兩種方法均只適用于同步調(diào)制方式中.低次諧波消去法 低次諧波消去法是以消去PWM波形中某些主要的低次諧波為目的的方法.其原理是對(duì)輸出電壓波形按傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi),表示為u(ωt)=ansinnωt,首先確定基波分量a1的值,再令兩個(gè)不同的an=0,就可以建立三個(gè)方程,聯(lián)立求解得a1,a2及a3,這樣就可以消去兩個(gè)頻率的諧波. 該方法雖然可以很好地消除所指定的低次諧波,但是,剩余未消去的較低次諧波的幅值可能會(huì)相當(dāng)大,而且同樣存在計(jì)算復(fù)雜的缺點(diǎn).該方法同樣只適用于同步調(diào)制方式中.梯形波與三角波比較法 前面所介紹的各種方法主要是以輸出波形盡量接近正弦波為目的,從而忽視了直流電壓的利用率,如SPWM法,其直流電壓利用率僅為86.6%.因此,為了提高直流電壓利用率,提出了一種新的方法--梯形波與三角波比較法.該方法是采用梯形波作為調(diào)制信號(hào),三角波為載波,且使兩波幅值相等,以兩波的交點(diǎn)時(shí)刻控制開(kāi)關(guān)器件的通斷實(shí)現(xiàn)PWM控制. 由于當(dāng)梯形波幅值和三角波幅值相等時(shí),其所含的基波分量幅值已超過(guò)了三角波幅值,從而可以有效地提高直流電壓利用率.但由于梯形波本身含有低次諧波,所以輸出波形中含有5次,7次等低次諧波.線電壓控制PWM 前面所介紹的各種PWM控制方法用于三相逆變電路時(shí),都是對(duì)三相輸出相電壓分別進(jìn)行控制的,使其輸出接近正弦波,但是,對(duì)于像三相異步電動(dòng)機(jī)這樣的三相無(wú)中線對(duì)稱負(fù)載,逆變器輸出不必追求相電壓接近正弦,而可著眼于使線電壓趨于正弦.因此,提出了線電壓控制PWM,主要有以下兩種方法.馬鞍形波與三角波比較法 馬鞍形波與三角波比較法也就是諧波注入PWM方式(HIPWM),其原理是在正弦波中加入一定比例的三次諧波,調(diào)制信號(hào)便呈現(xiàn)出馬鞍形,而且幅值明顯降低,于是在調(diào)制信號(hào)的幅值不超過(guò)載波幅值的情況下,可以使基波幅值超過(guò)三角波幅值,提高了直流電壓利用率.在三相無(wú)中線系統(tǒng)中,由于三次諧波電流無(wú)通路,所以三個(gè)線電壓和線電流中均不含三次諧波[4]. 除了可以注入三次諧波以外,還可以注入其他3倍頻于正弦波信號(hào)的其他波形,這些信號(hào)都不會(huì)影響線 電壓.這是因?yàn)?經(jīng)過(guò)PWM調(diào)制后逆變電路輸出的相電壓也必然包含相應(yīng)的3倍頻于正弦波信號(hào)的諧波,但在合成線電壓時(shí),各相電壓中的這些諧波將互相抵消,從而使線電壓仍為正弦波.單元脈寬調(diào)制法 因?yàn)?三相對(duì)稱線電壓有Uuv+Uvw+Uwu=0的關(guān)系,所以,某一線電壓任何時(shí)刻都等于另外兩個(gè)線電壓負(fù)值之和.現(xiàn)在把一個(gè)周期等分為6個(gè)區(qū)間,每區(qū)間60°,對(duì)于某一線電壓例如Uuv,半個(gè)周期兩邊60°區(qū)間用Uuv本身表示,中間60°區(qū)間用-(Uvw+Uwu)表示,當(dāng)將Uvw和Uwu作同樣處理時(shí),就可以得到三相線電壓波形只有半周內(nèi)兩邊60°區(qū)間的兩種波形形狀,并且有正有負(fù).把這樣的電壓波形作為脈寬調(diào)制的參考信號(hào),載波仍用三角波,并把各區(qū)間的曲線用直線近似(實(shí)踐表明,這樣做引起的誤差不大,完全可行),就可以得到線電壓的脈沖波形,該波形是完全對(duì)稱,且規(guī)律性很強(qiáng),負(fù)半周是正半周相應(yīng)脈沖列的反相,因此,只要半個(gè)周期兩邊60°區(qū)間的脈沖列一經(jīng)確定,線電壓的調(diào)制脈沖波形就唯一地確定了.這個(gè)脈沖并不是開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào),但由于已知三相線電壓的脈沖工作模式,就可以確定開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)了. 該方法不僅能抑制較多的低次諧波,還可減小開(kāi)關(guān)損耗和加寬線性控制區(qū),同時(shí)還能帶來(lái)用微機(jī)控制的方便,但該方法只適用于異步電動(dòng)機(jī),應(yīng)用范圍較小.電流控制PWM 電流控制PWM的基本思想是把希望輸出的電流波形作為指令信號(hào),把實(shí)際的電流波形作為反饋信號(hào),通過(guò)兩者瞬時(shí)值的比較來(lái)決定各開(kāi)關(guān)器件的通斷,使實(shí)際輸出隨指令信號(hào)的改變而改變.其實(shí)現(xiàn)方案主要有以下3種.滯環(huán)比較法 這是一種帶反饋的PWM控制方式,即每相電流反饋回來(lái)與電流給定值經(jīng)滯環(huán)比較器,得出相應(yīng)橋臂開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)狀態(tài),使得實(shí)際電流跟蹤給定電流的變化.該方法的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)性能好,輸出電壓不含特定頻率的諧波分量.其缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)頻率不固定造成較為嚴(yán)重的噪音,和其他方法相比,在同一開(kāi)關(guān)頻率下輸出電流中所含的諧波較多.三角波比較法 該方法與SPWM法中的三角波比較方式不同,這里是把指令電流與實(shí)際輸出電流進(jìn)行比較,求出偏差電流,通過(guò)放大器放大后再和三角波進(jìn)行比較,產(chǎn)生PWM波.此時(shí)開(kāi)關(guān)頻率一定,因而克服了滯環(huán)比較法頻率不固定的缺點(diǎn).但是,這種方式電流響應(yīng)不如滯環(huán)比較法快.預(yù)測(cè)電流控制法 預(yù)測(cè)電流控制是在每個(gè)調(diào)節(jié)周期開(kāi)始時(shí),根據(jù)實(shí)際電流誤差,負(fù)載參數(shù)及其它負(fù)載變量,來(lái)預(yù)測(cè)電流誤差矢量趨勢(shì),因此,下一個(gè)調(diào)節(jié)周期由PWM產(chǎn)生的電壓矢量必將減小所預(yù)測(cè)的誤差.該方法的優(yōu)點(diǎn)是,若給調(diào)節(jié)器除誤差外更多的信息,則可獲得比較快速,準(zhǔn)確的響應(yīng).目前,這類調(diào)節(jié)器的局限性是響應(yīng)速度及過(guò)程模型系數(shù)參數(shù)的準(zhǔn)確性.空間電壓矢量控制PWM 空間電壓矢量控制PWM(SVPWM)也叫磁通正弦PWM法.它以三相波形整體生成效果為前提,以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的,用逆變器不同的開(kāi)關(guān)模式所產(chǎn)生的實(shí)際磁通去逼近基準(zhǔn)圓磁通,由它們的比較結(jié)果決定逆變器的開(kāi)關(guān),形成PWM波形.此法從電動(dòng)機(jī)的角度出發(fā),把逆變器和電機(jī)看作一個(gè)整體,以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制,使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形磁場(chǎng)(正弦磁通). 具體方法又分為磁通開(kāi)環(huán)式和磁通閉環(huán)式.磁通開(kāi)環(huán)法用兩個(gè)非零矢量和一個(gè)零矢量合成一個(gè)等效的電壓矢量,若采樣時(shí)間足夠小,可合成任意電壓矢量.此法輸出電壓比正弦波調(diào)制時(shí)提高15%,諧波電流有效值之和接近最小.磁通閉環(huán)式引 入磁通反饋,控制磁通的大小和變化的速度.在比較估算磁通和給定磁通后,根據(jù)誤差決定產(chǎn)生下一個(gè)電壓矢量,形成PWM波形.這種方法克服了磁通開(kāi)環(huán)法的不足,解決了電機(jī)低速時(shí),定子電阻影響大的問(wèn)題,減小了電機(jī)的脈動(dòng)和噪音.但由于未引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié),系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本性的改善.矢量控制PWM 矢量控制也稱磁場(chǎng)定向控制,其原理是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的e79fa5e98193e78988e69d8331333262383631定子電流Ia,Ib及Ic,通過(guò)三相/二相變換,等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1及Ib1,再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1及It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流;It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),然后模仿對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的控制方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的控制.其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),分別對(duì)速度,磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制.通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量,經(jīng)坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制. 但是,由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè),以及矢量變換的復(fù)雜性,使得實(shí)際控制效果往往難以達(dá)到理論分析的效果,這是矢量控制技術(shù)在實(shí)踐上的不足.此外.它必須直接或間接地得到轉(zhuǎn)子磁鏈在空間上的位置才能實(shí)現(xiàn)定子電流解耦控制,在這種矢量控制系統(tǒng)中需要配置轉(zhuǎn)子位置或速度傳感器,這顯然給許多應(yīng)用場(chǎng)合帶來(lái)不便.直接轉(zhuǎn)矩控制PWM 1985年德國(guó)魯爾大學(xué)Depenbrock教授首先提出直接轉(zhuǎn)矩控制理論(Direct Torque Control簡(jiǎn)稱DTC).直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同,它不是通過(guò)控制電流,磁鏈等量來(lái)間接控制轉(zhuǎn)矩,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控量來(lái)控制,它也不需要解耦電機(jī)模型,而是在靜止的坐標(biāo)系中計(jì)算電機(jī)磁通和轉(zhuǎn)矩的實(shí)際值,然后,經(jīng)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band-Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào)對(duì)逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制,從而在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,能方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器化,有很快的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)速度和很高的速度及轉(zhuǎn)矩控制精度,并以新穎的控制思想,簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展. 但直接轉(zhuǎn)矩控制也存在缺點(diǎn),如逆變器開(kāi)關(guān)頻率的提高有限制.非線性控制PWM 單周控制法[7]又稱積分復(fù)位控制(Integration Reset Control,簡(jiǎn)稱IRC),是一種新型非線性控制技術(shù),其基本思想是控制開(kāi)關(guān)占空比,在每個(gè)周期使開(kāi)關(guān)變量的平均值與控制參考電壓相等或成一定比例.該技術(shù)同時(shí)具有調(diào)制和控制的雙重性,通過(guò)復(fù)位開(kāi)關(guān),積分器,觸發(fā)電路,比較器達(dá)到跟蹤指令信號(hào)的目的.單周控制器由控制器,比較器,積分器及時(shí)鐘組成,其中控制器可以是RS觸發(fā)器,其控制原理如圖1所示.圖中K可以是任何物理開(kāi)關(guān),也可是其它可轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)變量形式的抽象信號(hào). 單周控制在控制電路中不需要誤差綜合,它能在一個(gè)周期內(nèi)自動(dòng)消除穩(wěn)態(tài),瞬態(tài)誤差,使前一周期的誤差不會(huì)帶到下一周期.雖然硬件電路較復(fù)雜,但其克服了傳統(tǒng)的PWM控制方法的不足,適用于各種脈寬調(diào)制軟開(kāi)關(guān)逆變器,具有反應(yīng)快,開(kāi)關(guān)頻率恒定,魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),此外,單周控制還能優(yōu)化系統(tǒng)響應(yīng),減小畸變和抑制電源干擾,是一種很有前途的控制方法.諧振軟開(kāi)關(guān)PWM 傳統(tǒng)的PWM逆變電路中,電力電子開(kāi)關(guān)器件硬開(kāi)關(guān)的工作方式,大的開(kāi)關(guān)電壓電流應(yīng)力以及高的du/dt和di/dt限制了開(kāi)關(guān)器件工作頻率的提高,而高頻化是電力電子主要發(fā)展趨勢(shì)之一,它能使變換器體積減小,重量減輕,成本下降,性能提高,特別當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率在18kHz以上時(shí),噪聲將已超過(guò)人類聽(tīng)覺(jué)范圍,使無(wú)噪聲傳動(dòng)系統(tǒng)成為可能. 諧振軟開(kāi)關(guān)PWM的基本思想是在常規(guī)PWM變換器拓?fù)涞幕A(chǔ)上,附加一個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò),諧振網(wǎng)絡(luò)一般由諧振電感,諧振電容和功率開(kāi)關(guān)組成.開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí),諧振網(wǎng)絡(luò)工作使電力電子器件在開(kāi)關(guān)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)過(guò)程,諧振過(guò)程極短,基本不影響PWM技術(shù)的實(shí)現(xiàn).從而既保持了PWM技術(shù)的特點(diǎn),又實(shí)現(xiàn)了軟開(kāi)關(guān)技術(shù).但由于諧振網(wǎng)絡(luò)在電路中的存在必然會(huì)產(chǎn)生諧振損耗,并使電路受固有問(wèn)題的影響,從而限制了該方法的應(yīng)用。
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