SPWM的软件控制方法软件控制法是由微型计算机来实现SPWM控制的方法,是目前经常采用的一种方法。根据其软件化方法的不同,有如下几种:1.表格法(又称ROM法):这种方法是预先将SPWM波的数据计算出来并存入ROM中,然后根据调频指令再将这些数据顺序取出,由输出口输出来控制逆变器的开关动作。表格法的缺点是占用大量的内存,且无实时处理功能。
2.随时计算法(又称RAM法):这种方法的特点是在ROM中预先存储一个单位发生了新的变化,则开始重新计算,但将计算结果写入RAM2中。写入RAM2的操作一旦结束,就转为将RAM2的数据输出。再有新的指令值时,则将计算结果写入RAM1中。如此轮流地使用两个RAM.这种方法虽然不必使用大量的ROM,但也没有实时处理功能,动态响应时间较慢。
3.实时计算法:实时计算要有数学模型。建立数学模型的方法有许多种,如等效面积法、自然采样法和规则采样法。而规则采样法中又有对称规则采样法与不对称规则采样法。
(1)等效面积法:其生成原理就是按面积相等的原则构成与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形。根据已知数据和正弦数值可以依次算出每个脉冲的宽度。这是实时控制中最简单的算法。(2)自然采样法:自然采样法(NaturalSampling)移植了模拟控制的方法,计算正弦调制波与三角载波的交点,从而求出相应的脉宽和脉冲间歇时间,生成SPWM波形。
(3)规则采样法(RegularSampling):工程上实用的方法要求算法简单,只要误差不太大,允许作出一些近似处理,这样就提出了各种规则采样法。规则采样法是在三角载波每一周期的正峰值时找到正弦调制波上的对应点,求得电压值,用此电压值对三角波进行采样,得到两点。可以认为它们就是SP-WM波形中脉冲的生成时刻,其区间就是脉宽时间t2.
规则采样法的计算显然比自然采样法简单,但由于采样水平线与三角载波的交点都处于正弦波的同一侧造成的,所得的脉冲宽度将明显地偏小,从而造成控制误差。规则采样法的实质是采用阶梯波来代替正弦波,从而简化了计算方法。只要载波比N足够大,不同的阶梯波都很逼近正弦波,所造成的误差就可以忽略不计了。
综述对于不同的SPWM波形,其调制处理芯片的算法有很大的不同。从最初采用模拟电路完成三角调制波和参考正弦波比较来产生正弦脉宽调制SP-WM信号开始,到目前采用全数字化方案,完成优化的实时在线的SPWM信号输出;可以说,SPWM在交流传动乃至其它能量变换系统中得到非常广泛的应用,成为电气控制领域研究的热点课题。
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