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SHEPWM非线性方程解法研究
SHEPWM 非线性方程解法研究
摘 要：针对SHEPWM 中非线性方程求解的问题对现有的几种解法进行了研究，分析了遗传算法、牛顿法等各
自的优缺点，并实际仿真，给出了机组不同调制比下的三电平SHEPWM 开关角的解，并对其谐波进行了分析。
关键词：SHEPWM；遗传算法；牛顿法
中的某些低次谐波消除。在这样的情境下，
1 引言
SHEPWM （Selective Harmonic Elimination Pulse
SHEPWM 方法通过开关时刻的优化选择, 恰 Width Modulation ）被提出，在理想情况下，此方法
当地控制逆变器的脉宽调制电压波形, 使逆变器的 可以完全消除这些特定次数的谐波。
输出电压中不存在某些特定低次谐波.具有以下显 以两电平为例说明谐波消除的方式：任意周期
著优点:①波形质量改善, 减小了直流侧电流纹波, 波形都可以进行如下所示的傅里叶级数展开：
直流侧滤波器的尺寸有所减小;②在同样波形质量
v(t) (a cos nt b sin nt)
的情况下, 利用 SHEPWM 可以得到最低的开关频 n 1 n n
率，从而有效地降低了开关损耗, 提高了转换效率. 式中：
1 2
2 SHEPWM 基本原理 an 0 v(t)cos ntdt
2.1 PWM 控制技术 1 2
bn 0 v(t)sin ntdt
在采样控制理论中有一个重要的结论：冲量相
等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上的 电压输出波形关于四分之一周期对称，如图 1
效果基本相同，称为面积等效原理。PWM （Pulse 所示。因此只含有奇次正弦项，即：
Width Modulation ）控制，即脉宽调制技术，就是建
v(t) b sin nt
立在面积等效原理之上的，其采用一系列等幅脉冲 n 1 n
来代替正弦波。 4
b 2 v(t)sin ntdt
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