大学毕设论文__基于等面积法生成spwm波形算法的研究.docVIP

基于等面积法生成SPWM波形的算法的研究 摘要：SPWM波广泛应用于电力电子行业以及电动机调速和阀门控制The study of ?generating SPWM wave algorithm that based on area equivalent principle Abstract: SPWM wave is widely used in the power electronics industry ,the Motor speed control and the Valve control.This study propoes a improved method of generating SPWM wave using the area equivalent principle.This method is high accuracy,easy to calculate and has low deviation.It is obviously better than natural sampled one or regular sampled one.This system use Three inverter bridge with bipolar control,PWM wave is generated by 89C51(SCM) using lookup method.The drive circuit of IGBT adopt IR2101 chip.It is proved that this method is feasible and reasonable after making harmonic analysis of its output waveform.The simulation reasults from PROTUES shows the system`s requirements are reached. Keyword:SWPM,area equivalent principle, Three inverter bridge,89C51,IR2101,PROTUES 目 录 1 绪论 1 1.1 课题背景及研究意义 1 1.2 PWM波形算法和应用的发展现状 1 1.2.1 现有主要的PWM算法 1 1.2.2 PWM应用的背景及现状 3 1.3 课题的主要研究内容 5 2 正弦脉宽调制（Sinusoida PWM）技术 7 2.1等面积法的介绍 7 2.2 现有几种等面积法的介绍与比较 7 2.3 等面积法的设计研究 7 2.3.1 等面积算法的原理 7 2.3.2 等面积法的算法推导 9 3 逆变与PWM调制技术 12 3.1 逆变电源和逆变技术 12 3.1.1 逆变的目的和优点 12 3.1.2逆变的基本原理 13 4 正弦脉宽调制的实现 15 4.1单极性调制与双极性调制 15 4.2双极性SPWM控制方式 15 5 谐波分析 20 5.1单相双极性SPWM波的谐波分析 20 5.2三相逆变器输出SPWM 波的谐波分析 22 6 软件设计 26 6.1 软件设计概述 26 6.2 单片机编程 26 6.3 程序流程图 27 7 硬件设计及仿真 28 7.1 AT89C52介绍 28 7.2 IR2101芯片及IGBT驱动电路 30 7.3 硬件仿真 32 7.3.1 硬件仿真图 32 7.3.2 仿真波形 33 7.3.3 硬件系统调试 34 7.3.4系统调试的心得体会 34 8 总结 35 附录 36 附录1 主要程序 36 参考文献 43 致 谢 44 1 绪论 1.1 课题背景及研究意义 电力电子技术作为一门新兴技术近些年得到了飞速的发展并逐渐在电力变换，高低压变频，工业控制等等领域得到广泛的应用。随着电压型逆变器在高性能电力电子装置，如交流传动、不间断电源和有源滤波器中的应用越来越广泛，PWM 控制技术作为这些系统的共用及核心技术，引起人们的高度重视，并得到深入的研究。正弦脉宽调制技术即SPWM技术是在脉冲宽度调制技术即PWM技术（它是通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压改变了调制脉冲方式，脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列，这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出近年来发展很快，其技术关键之一是采用了PM方法。自80年代初以来，各国科技人员开发了多种PM方法。归纳起来主要是：自然采样、载波调制、谐波注入式PM、最优PM和无差拍周期补偿PM等在众多的调制方法中，它们分别采用了面积法、图解法、计算法、采样法、优化法、斩波法、角度法、跟踪法和次谐波法等原理对逆变器进行了有效的调制PWM 逆变器的机理是基于调节脉冲宽度和间隔来实现输出接