msm伺服控制系統(tǒng)仿真分析(已修改)
2025-05-13 22:36 本頁(yè)面
【正文】 變流技術(shù) PWM控制原理 PWM控制技術(shù) PMSM伺服控制系統(tǒng)仿真分析 控制功率半導(dǎo)體器件的開(kāi)、關(guān) ? 控制由電源送至負(fù)載的功率； 功率半導(dǎo)體器件當(dāng)開(kāi)關(guān)使用 ? 頻率高、響應(yīng)快、損失小。 PWM控制原理 (1) 變流技術(shù) ACDC DCAC PWM控制原理 (2) PWM控制的思想源于通信技術(shù)， PWM (Pulse Width Modulation)控制就是 脈寬調(diào)制技術(shù) ：即通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效的獲得所需要的波形（含形狀和幅值 )。 重要理論基礎(chǔ) —— 面積等效原理 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 。 沖量 窄脈沖的面積 效果基本相同 環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同 d)單位脈沖函數(shù) f ( t ) d ( t ) t O a)矩形脈沖 b)三角形脈沖 c)正弦半波脈沖 t O t O t O f ( t ) f ( t ) f ( t ) PWM控制原理 (3) i(t) ? 實(shí)例 以上實(shí)例說(shuō)明了“面積等效原理” 電路輸入： e(t) 電路輸出： i(t) e(t) PWM控制原理 (4) ? 如何用一系列等幅不等寬的脈沖來(lái)代替一個(gè)正弦半波 Ouω tOuω tOuω t PWM控制原理 (5) SPWM波 若要改變等效輸出正弦波幅值，按 同一比例 改變各脈沖寬度即可。 Ouω tOuω tOuω tOuω t? 如何用一系列等幅不等寬的脈沖來(lái)代替一個(gè)正弦半波 PWM控制原理 (5) ? 對(duì)于正弦波的負(fù)半周，采取同樣的方法，得到 PWM波形，因此正弦波一個(gè)完整周期的等效 PWM波為： ? 根據(jù)面積等效原理，正弦波還可等效為下圖中的 PWM波，而且這種方式在實(shí)際應(yīng)用中更為廣泛。 U d U d O ωtU d O U d U d wt PWM控制原理 (6) 等幅 PWM波 (輸入電源是恒定直流） 不等幅 PWM波 （輸入電源是交流 或不是恒定的直流） 直流斬波電路 (DC/DC) PWM逆變電路 (DC/AC) 斬控式交流調(diào)壓電路 矩陣式變頻電路 基于 面積等效原理 進(jìn)行控制，本質(zhì)是相同的 uo ω twt PWM控制原理 (7) ? PWM電流波 – 電流型逆變電路進(jìn)行 PWM控制 ， 得到的就是 PWM電流波 ? PWM波形可等效的各種波形 – 直流斬波電路 直流波形 – SPWM波 正弦波形 – 等效成 其他所需波形 ，如 : ? 所需波形 ? 等效的 PWM波 基于“面積等效原理” 0s 5ms 10ms 15ms 20ms 25ms 30ms20V0V20V PWM控制原理 (8) ? 目前中小功率的逆變電路幾乎都采用 PWM技術(shù) ? 逆變電路是 PWM控制技術(shù)最為重要的應(yīng)用場(chǎng)合 ? PWM逆變電路也可分為電壓型和電流型兩種， 目前實(shí)用的 PWM逆變電路幾乎都是電壓型電路 PWM控制技術(shù) ?根據(jù)正弦波頻率 、 幅值和半周期脈沖數(shù) ， 準(zhǔn)確計(jì)算 PWM 波各脈沖寬度和間隔 ， 據(jù)此控制逆變電路開(kāi)關(guān)器件的通 斷 ， 就可得到所需 PWM波形 ?本法較繁瑣 ， 當(dāng)輸出正弦波的頻率 、 幅值或相位變化 時(shí) ， 結(jié)果都要變化 計(jì)算法 PWM控制技術(shù) 調(diào)制法 ?把希望輸出的波形作調(diào)制信號(hào)，通過(guò)對(duì)此 信號(hào)波 的調(diào)制 得到所期望的 PWM波； ?采用等腰三角波或鋸齒波作為 載波， 等腰三角波應(yīng)用最多，因其任一點(diǎn)的水平寬度和高度成線性關(guān)系且左右對(duì)稱(chēng)； ?載波與平緩變化的調(diào)制信號(hào)相交，在交點(diǎn)時(shí)刻控制器件通斷，就得到寬度正比于信號(hào)波幅值的脈沖，符合 PWM的要求； ?調(diào)制信號(hào)波為正弦波時(shí)，得到的就是 SPWM波；調(diào)制信號(hào) 是其他所需波形時(shí)，也能得到等效的 PWM波。 為了得到 SPWM波形，采用正弦波作為基準(zhǔn)波信號(hào)與載波信號(hào)比較的方法。 正弦波脈寬調(diào)制（ SPWM） 4VT5VT2VT3VT6VT1VTAOuBOuCOu/2dUMot or/2dU主電路示意圖 三相逆變電路及 SPWM控制下的輸出波形 圖68ucurUurVurWuuUN39。uVN39。uW N39。uUNuUVUd UdOw tOOOOOw tw tw tw tw t2Ud?2Ud2Ud?2Ud2Ud3Ud32 Udswuraurburcu0Au0Bu0CuABuANu①②⑤③④6N 調(diào)制方法： ①
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