【正文】
們離散的寬度和間距的實際值,從而準(zhǔn)確的控制開關(guān)的通斷時間,來控制PWM波的占空比,得到所需要的波形[1]。為了輸出一個正弦波形在一個特定的頻率下特定的正弦控制信號頻率,一般需要與一個三角波形相比較。有跡象表明,脈沖寬度調(diào)制可以被輸出是交流電源的模型通過許多不同的方式實現(xiàn)。一般使用的PWM開關(guān)技術(shù)逆變器具有一個直流輸入電壓,它通常幅度恒定。,通過對如圖的波形的截止頻率除以一個確定數(shù)據(jù)后,如K,就可以分成K個等份,它可以被認(rèn)為是由K個靠在一起的矩形脈沖所組成的波形,這些幅值不相等的脈沖波形的寬度個個都相等。(b)所示。電壓隨時間的積分大小為1個三個脈沖, (a)所示的同一個RL環(huán)節(jié)上時,則其輸出響應(yīng)波形基本相同。2 主電路工作原理 PWM控制的基本原理PWM控制的基本原理:形狀不同當(dāng)時波形隨時間的積分即面積或者說是沖向相等的輸入脈沖波形經(jīng)過慣性環(huán)節(jié)可以或得獲得的輸出波形幾乎一樣,既輸出環(huán)節(jié)的響應(yīng)基本相同。脈寬調(diào)制技術(shù)是根據(jù)各個負(fù)載調(diào)制FET柵極或集體管理的基極偏置的變化是正向偏置或反向偏置晶體管的開啟時間根據(jù)模擬開關(guān)電源電路的輸出控制模式,該模式可使電源電壓的變化輸出電壓時鐘穩(wěn)定的條件下,在工作方式改變是利用微處理器以離散模擬電路控制的非常有效的技術(shù)的數(shù)字輸出。由于PWM技術(shù)的發(fā)展進步,使得交流電機調(diào)速性能不斷提高的。脈沖寬度調(diào)制技術(shù)是一種根據(jù)場效應(yīng)管溝道內(nèi)的載荷的變化來調(diào)制場效應(yīng)管正偏或反偏,根據(jù)晶體管導(dǎo)通時間來決定輸出電壓的幅值,這樣就不需要時時刻刻改變輸入電壓的幅值,僅僅只需要改變開關(guān)導(dǎo)通的時間,這樣就可以穩(wěn)定的調(diào)節(jié)輸出電壓,從而使對電壓的調(diào)節(jié)更加方便,更加穩(wěn)定。PWM技術(shù)可以通過對晶閘管,二極管,場效應(yīng)管的控制不僅可以把直流電轉(zhuǎn)換為交流,也可以把交流電轉(zhuǎn)化為直流電,人們對PWM整流器的開發(fā)研究已經(jīng)取得很大進展,利用PWM技術(shù)以實現(xiàn)把直流電流轉(zhuǎn)化成正弦化的電流,且使其電網(wǎng)的有用功功率非常高。長久以來,人們對自關(guān)斷器件的研究已經(jīng)發(fā)展到一定地步,其為PWM技術(shù)的發(fā)展鋪平了道路,并且PWM技術(shù)可以改善輸出波形,從而減小脈動、降低諧波損耗,同時使逆變器的結(jié)構(gòu)變得更加簡單,使調(diào)節(jié)速度變快,系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能更好。所以,基于單片機的SPWM控制系統(tǒng)的研究是非常必要的。第二個階段是采用自動關(guān)斷器件作為開關(guān)器件,第三個階段是采用實時反饋控制技術(shù),使逆變電源的性能得到提高。通過對脈沖的寬度進行調(diào)制,從而進行對逆變器輸出電壓控制,并減少它的諧波含量,正弦脈寬調(diào)制或SPWM是在電機控制和變頻器應(yīng)用大多使用的方法,在單極和雙極PWM控制發(fā)展中SPWM電壓調(diào)制型被選擇,因為這種方法提供了有效地加倍逆變器電壓的開關(guān)頻率的優(yōu)點,從而使輸出濾波器更小,更便宜且更容易實現(xiàn),以往,為了產(chǎn)生該信號,三角波作為載波信號與正弦波相比,且其頻率為期望的頻率。SPWM即正弦脈寬調(diào)制被廣泛應(yīng)用于電力電子,從而獲得數(shù)字化電源 ,由于其電路簡單,堅固耐用并且容易控制 所以SPWM開關(guān)技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中也被經(jīng)常使用。在通信領(lǐng)域,由于PWM控制有具有很強的抗干擾力,在輸入端,人們一般先把模擬信號轉(zhuǎn)換為脈寬寬度調(diào)制信號,然后在輸出端再轉(zhuǎn)換回來,并且通過低通濾波器濾掉高次諧波,這樣可以大大延長通信距離。并且越來越多的控制方案被提出,研究氛圍越來越濃厚。起初,PWM控制方案就幾種,但是在隨著微處理器的研究發(fā)展,并且在應(yīng)用于PWM技術(shù)之后,控制方案就開始日益增多,并且要求也越來越高。由于對具有控制電流是否導(dǎo)通功能的開關(guān)器件的研究越來越深入以及讓對它們的使用更加廣泛,PWM技術(shù)在電力電子技術(shù)行業(yè),如:風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、電機調(diào)速系統(tǒng)、直流供電系統(tǒng)等領(lǐng)域也得到使用。脈寬調(diào)制技術(shù)是根據(jù)各個負(fù)載調(diào)制FET柵極或集體管理的基極偏置的變化是正向偏置或反向偏置和晶體管的開啟時間,來控制模擬開關(guān)電源電路的輸出控制模式,該模式可使電源電壓的變化趨于穩(wěn)定,其工作方式是利用單片機來離散控制的非常有效的輸出技術(shù)。PWM技術(shù)的發(fā)展使得對電動機轉(zhuǎn)速或者說速度的控制更加容易,它可以通過控制PWM波的占空比,從而控制電動機的轉(zhuǎn)速。其在輸入端上的電壓是恒定的,電流源逆變器(CSI)被從高阻抗直流源獲得的可調(diào)節(jié)的電流反饋回來,因此還是一個恒定的直流調(diào)節(jié)電流。逆變器可大致分為兩種類型,電壓源和電流源逆變器。逆變器的輸入電源是從現(xiàn)有的供電網(wǎng)絡(luò),或從旋轉(zhuǎn)交流發(fā)電機通過整流器或電池,燃料電池,或從光伏陣列或磁流體動力發(fā)生器獲得的。因此,在整流逆變器的交流側(cè)電壓電平,頻率和波形不能被改變。但線路換向逆變器要求在輸出端存在有用于換向的交流電源。 The simulation目 錄1 緒論 1 研究的背景及意義 1 研究目的及內(nèi)容 22 主電路工作原理 4 PWM控制的基本原理 4 SPWM法的基本原理 5 PWM控制方法 5 計算法 5 調(diào)制法 6 同步調(diào)制和異步調(diào)制 6 異步調(diào)制 6 同步調(diào)制 6 規(guī)則采樣法 73 單極性和雙極性PWM控制逆變電路分析 9 單相橋式PWM逆變電路 9 原理圖 9 單極性PWM控制方式 9 雙極性PWM控制方式 104 基于MATLAB的分析以及交點計算 12 MATLAB簡介 12 查表產(chǎn)生SPWM波理論分析 12 Matlab計算程序及仿真圖形結(jié)果 135 單片機程序設(shè)計 19 AT89C52介紹 19 程序設(shè)計流程圖 22 C語言實現(xiàn)程序 23 程序運行軟件Keil uVision2簡介 23 主程序 24 中斷程序 25 仿真工具protues介紹 25 仿真電路圖 26 仿真顯示 266 結(jié)論 28參考文獻 29致 謝 30311 緒論 研究的背景及意義隨著科技的飛速發(fā)展,逆變器的使用越來越廣泛,逆變器能夠?qū)⒅绷麟娫崔D(zhuǎn)換為具有所需輸出電壓和頻率的交流電源。 Lookup table。關(guān)鍵詞:單片機; Matlab; 查表; SPWM;仿真AbstractThe main purpose of the paper to establish a SPWM regulatory system based on single chip microputer , namely, Using a single chip microputer to generates SPWM wave,Among them, the pulse width changed by the law of sine is equal to the sine wave,this PWM wave calls SPWM wave.This paper is mainly based on the principle of SPWM law, namely, the switchoff device in the control circuit is on or off , So that the area of pulse voltage output and the area of the desired output sine wave in the corresponding sections are equal,And the effect on the inertia is substantially same, So as to achieve the equivalent effect, According to this principle, First using MATLAB to calculate the intersection of fundamental and carrier wave, Then calculating the duration between intersections, Based on the value of the duration ,Create an array in the microcontroller program, Elements in the array is initial value assigned to the timer, When the timer overflows, the output level will automatic reverse. Then look up table, Given the next duration of electrical level, Finally we simulate in protues ,then you can see the SPWM wave on the oscilloscope..Key words:Single chip microputer。根據(jù)這個原理,先利用MATLAB計算出基波與載波的交點,計算出交點之間的持續(xù)時間,根據(jù)持續(xù)時間的值在單片機程序中建立一個數(shù)組,數(shù)組中的元素就是賦予定時器的初值,當(dāng)定時器溢出時,輸出電平自