【文章內(nèi)容簡介】 PWM波脈寬參數(shù)和載波周期計算值為 注：載波頻率， 為脈寬參數(shù)， N為載波倍數(shù)， i為N到N， 微機越來越多的應(yīng)用在需要調(diào)速驅(qū)動的工業(yè)領(lǐng)域中，在許多場合中不僅要求嚴格的實現(xiàn)實時控制，而且要求盡量利用微機的軟件功能，降低成本，提高系統(tǒng)可靠性及控制的靈活性，以便更方便的改善系統(tǒng)控制性能，以適應(yīng)不同的控制場合和控制要求。因此，要求推出既簡單、又有效地利用微機軟件實時在線產(chǎn)生控制PWM波形的各種開關(guān)方案。盡管最優(yōu)PWM調(diào)制方案能優(yōu)化某些性能指標，特別是在低頻比（低PWM脈沖數(shù)）時比較明顯，對逆變器來說，這是一種較為理想的方案，但由于PWM波基波頻率一般與PWM最優(yōu)開關(guān)角呈線性關(guān)系，缺乏確定的調(diào)制過程，要用微機實時在線產(chǎn)生最優(yōu)PWM波的開關(guān)方案，目前還比較困難。因為這不僅需要大量的脫機離線計算而且需占用大量的ＥＰＲＯＭ存儲單元以存儲優(yōu)化結(jié)果，同時由于每個調(diào)制周期內(nèi)設(shè)置的開關(guān)次數(shù)不能太高，否則不僅需設(shè)置很復(fù)雜的控制軟件，而且控制軟件的靈活性和適應(yīng)性都較差。 然而最優(yōu)ＰＷＭ法的優(yōu)缺點卻給人們展示了一種研究解決問題的方式和方法：即可否采用載波調(diào)制方法，合理選擇調(diào)制波形或載波波形，達到既有確定的、易與用微機實現(xiàn)的調(diào)制過程，又能體現(xiàn)最優(yōu)ＰＷＭ調(diào)制方式的特點，揚長避短，推出新的ＰＷＭ波控制方案的可能性。用對一個正弦調(diào)制波采樣的方法產(chǎn)生最優(yōu)ＰＷＭ波形時，需要一個非線性的采樣過程，雖然確定此非線性采樣過程是可能的，但用微機軟件實現(xiàn)卻非常復(fù)雜，如果在確定的線性調(diào)制過程基礎(chǔ)上，則有可能選擇適合的調(diào)制波形，近似的實現(xiàn)最優(yōu)ＰＷＭ開關(guān)方案。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于諧波電流最小化的次最優(yōu)ＰＷＭ開關(guān)方案并用微機實現(xiàn)。 次最優(yōu)ＰＷＭ方法是一種載波調(diào)制方法。它既可用模擬方法也可用數(shù)字方法加以實現(xiàn)，若用微機實現(xiàn)，即可充分利用微機的計算能力，又能體現(xiàn)次最優(yōu)ＰＷＭ法易于實現(xiàn)實時在線計算和產(chǎn)生較好的波形（諧波電流失真率小）的特點。同時采用微機實現(xiàn)計算ＰＷＭ脈寬，經(jīng)定時后轉(zhuǎn)換為時間脈沖以控制逆變器ＧＴＲ的通斷，既能省去用模擬方法實現(xiàn)時所需的復(fù)雜的三角形載波和調(diào)制波信號發(fā)生器，又能大大的簡化硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 根據(jù)規(guī)則非對稱采樣原理可求得脈寬、分別為： 注：i=0,1,2.......， 為載波的第i個關(guān)斷周期， 為載波的的第i個開通周期， 為脈寬參數(shù)。 （直接PWM）波 目前由微機產(chǎn)生ＰＷＭ波控制的逆變器實施對異步電機進行調(diào)速的方法有查表法、混合法和實時計算法。查表法未能充分利用微機的計算功能，且存儲開關(guān)角占用大量的內(nèi)存，頻率分辨率受到存儲空間的限制，導致了調(diào)速精度的降低，最優(yōu)脈寬調(diào)制法一般采用查表法來實現(xiàn)。混合法是采用查表法與實時計算法相結(jié)合，微機只需做簡單的運算便可求出PWM波的開關(guān)點，盡管它占用內(nèi)存容量較少，但仍未能較好地解決提高調(diào)速精度的關(guān)鍵問題。為了實時計算PWM波的開關(guān)點，實時計算法可采用提高微機運算速度和在算法上減少微機的實時計算量的方法加以改進。實踐證明：最有效的方法是通過改進調(diào)制技術(shù)及算法，尋求最優(yōu)化的目標函數(shù)的簡化，來買組系統(tǒng)有較高的調(diào)速精度和良好的動態(tài)響應(yīng)的要求。 等面積PWM算法將查表法和計算法有機的結(jié)合在一起，提高了變頻精度且又不占用CPU過多的時間。等面積PWM法的基本思想是使相等時間間隔內(nèi)PWM波的面積與參考正弦波的面積相等。