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1、西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文SHEPWM控制技術(shù)研究及其應(yīng)用設(shè)計(jì)姓名：丁小松申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：李治典2002.3.1西北工業(yè)夫?qū)W碩士論文摘籃摘要論文分析了SPWM技術(shù)的原理和其諧波的產(chǎn)生和危害。在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了同倫映射解特定消諧脈寬調(diào)制(SHEPWM：selectedharmoniceliminatingpulsewidthmodulation)模型的方法。文中建立了消諧的數(shù)學(xué)模型、分析了同倫映射的特點(diǎn)，列舉了各種同倫方程的求解方法，研究了在具體應(yīng)用中同倫算法的步驟，給出了具體算例。通
2、過和傳統(tǒng)的牛頓算法的比較，指出非線性方程組的同倫算法具有在大范圍內(nèi)快速收斂和對迭代初值不敏感等特性。根據(jù)研究又制作了基于DSP．TMS320LF2407的控制電路，編制了程序。研究表明：采用同倫算法和牛頓算法相結(jié)合的新算法進(jìn)行逆變器消諧模型的求解，具有收斂范圍寬、收斂速度快等顯著優(yōu)點(diǎn)，采用這種方法可以實(shí)現(xiàn)SHEPWM方程的實(shí)時在線求解。關(guān)鍵詞：特定消諧脈寬調(diào)制同倫算法逆變器數(shù)字信號處理器—墜三些叁蘭竺主堡壅塑墨Abs打actInthispaper，theprincipleofSPWMisdescribed，whichin
3、cludehowtheharmonicisengendered．OnthebasisofanalyzingSPWM，itisstudiedthatthemethodofsolvingSHEPWM(selectedharmoniceliminatingpulsewidthmodulation)modelsbyHomopotyalgorithm．TheconvergenceofsolutionsofthegainedHomopotyequationsisanalyzed．Examplesprovedthismethodisc
4、orrect．TheresultsshowthatHomopotyalgorithmusedtosolvetheinverterharmonicdiminationmodelhasmanyexedlencycomparingwithNewtonalgorithm，suchaslargeconvergencemargin，quickconvergence，insensitiveinitialiterationetc．ThecontrolunitbasedonDSPiSdesigned．Itrealizedthereal—t
5、imeharmoniceliminationalgorithm．SHEPW’MHomopotyalgorithmInverterDSP—墮韭三些苧!皇型蘭墜苧二皇望堡第一章緒論交流電機(jī)的變頻調(diào)速在電力電子技術(shù)領(lǐng)域中占有十分重要的地位。近年來在變頻調(diào)速領(lǐng)域中的發(fā)展引人注目。變頻器已經(jīng)進(jìn)入了高性能化、多功能化、小體積化和廉價化的階段，目前正在向智能化發(fā)展。現(xiàn)代交流電機(jī)控制的發(fā)展，一方面要求提高性能、降低損耗、降低成本，另一方面又不斷地要求技術(shù)指標(biāo)的提高。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，以及控制理論的完善、各種工具的日漸
6、成熟，尤其是專用集成電路、DSP和FPGA近年來令人矚目的發(fā)展，給交流電機(jī)控制系統(tǒng)帶來了很多新的發(fā)展契機(jī)。1．1交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的現(xiàn)狀與展望1．1．1控制理論自70年代異步電動機(jī)矢量變換控制方法提出，至今已獲得了迅猛的發(fā)展。這種理論的主要思想是將異步電動機(jī)模擬成直流電機(jī)，通過坐標(biāo)變換的方法，分別控制勵磁電流分量與轉(zhuǎn)矩電流分量，從而獲得與直流電動機(jī)一樣良好的動態(tài)調(diào)：速特性。這種控制方法現(xiàn)在已較成熟，已經(jīng)產(chǎn)品化，且產(chǎn)品質(zhì)量較穩(wěn)定。因?yàn)檫@種方法采用了坐標(biāo)變換，所以對控制器的運(yùn)算速度、處理能力等性能要求較高。近年來，圍繞著矢
7、量變換控制的缺陷，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非線性和電機(jī)參數(shù)變化影響系統(tǒng)性能等等問題，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。1985年，德國的Dcpenbroek教授提出一種新的控制方法，即異步電動機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。它就是上述研究的結(jié)果。它不需要坐標(biāo)變換，也不需要依賴轉(zhuǎn)子數(shù)學(xué)模型，理論上非常誘人。實(shí)驗(yàn)室條件下也已做出性能指標(biāo)相當(dāng)高的的樣機(jī)。只是還有些問題未解決，如低速時轉(zhuǎn)矩觀測器和轉(zhuǎn)速波動等，未能產(chǎn)品化。目前一些自稱實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩直接控制的系統(tǒng)，大多是采用了將磁鏈定向與直接轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合的方法，低速時采用磁鏈定向矢量變換控制，高速時采用直接
8、轉(zhuǎn)矩控制。或者同時觀測轉(zhuǎn)子磁鏈，作為直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的校正。這種方法一來平穩(wěn)切換的時機(jī)較難確定，目前一些專家正在研究這個問題：二來如果低速時采用磁鏈定向矢量控制，或采用觀測轉(zhuǎn)子磁鏈的方法，還是要依賴轉(zhuǎn)子參數(shù)，也就是說只要有轉(zhuǎn)子磁鏈的成分在里面，還是對轉(zhuǎn)子參數(shù)較敏感。無法體現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)勢。由此看來，完全的轉(zhuǎn)矩直接
