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PWM控制的研究

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简介：
PWM（脉宽调制）控制技术在电力电子、电机驱动及新能源系统中应用广泛。本文综述了PWM的基本原理及其最新研究进展，探讨其优化策略与实际应用案例。 本书主要探讨PWM控制与研究，以电压型PWM整流器为主，并兼顾电流型PWM整流器。书中系统地阐述了PWM整流器的基本原理、数学建模、特性分析、控制策略及系统设计等内容，同时结合现代控制理论介绍了该技术在多个领域的具体应用情况。

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  • PWM控制的研究
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    PWM（脉宽调制）控制技术在电力电子、电机驱动及新能源系统中应用广泛。本文综述了PWM的基本原理及其最新研究进展，探讨其优化策略与实际应用案例。 本书主要探讨PWM控制与研究，以电压型PWM整流器为主，并兼顾电流型PWM整流器。书中系统地阐述了PWM整流器的基本原理、数学建模、特性分析、控制策略及系统设计等内容，同时结合现代控制理论介绍了该技术在多个领域的具体应用情况。
     
  • 基于PWM的矢量控制变频调速系统研究
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    本研究聚焦于通过脉宽调制(PWM)技术优化矢量控制算法在变频调速系统中的应用，旨在提升电机驱动系统的效率与性能。 本段落在总结与研究当前双PWM变频调速基础理论及常见技术的基础上，设计并探讨了一种基于DSP的整流侧高功率因数、逆变侧矢量控制的双PWM异步电动机变频调速系统。该系统不仅能主动消除变频装置对电网产生的谐波污染，提高设备的功率因数，并实现能量双向流动；同时还能显著提升交流调速系统的动态性能。
     
  • PWM控制技术在交流斩波调压中的应用研究
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    本研究探讨了PWM控制技术在交流斩波调压系统中的应用，分析其工作原理及优势，并通过实验验证了该技术的有效性与稳定性。 随着电力电子技术的进步，高性能的交流调压技术得到了广泛应用。大功率电器的发展使得人们对交流调压装置性能的要求不断提高，进而促使该设备向高电压、超大容量方向发展。本研究采用交流斩波电路，并利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）设置脉宽调制（PWM）控制字来调节输出信号的占空比，从而调整斩波电路的输出电压。实验表明，此技术实现了电压软过渡的目标，并且避免了短路、过冲和过电流现象的发生。通过这种方法，在根本上解决了传统交流斩波电路中的上述问题，延长电气设备寿命2-3倍，节能效果可达40%左右。
     
  • 双闭环控制PWM可逆整流器的仿真和实验研究
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    本研究聚焦于双闭环控制PWM可逆整流器技术，通过详尽的仿真与实验分析其性能特性，并探讨优化策略以提升系统的动态响应及稳定性。 本段落分析了三相电压型PWM整流器的拓扑结构，并在dq旋转坐标系下建立了系统模型。文中阐述了电压、电流双闭环控制的基本原理及其参数选择方法，采用电压空间矢量PWM技术（SVPWM），并在MATLAB/Simulink环境中建立仿真模型。最后使用DSP-TMS320F2812作为处理器对整流器进行了实验验证。通过仿真实验和实际测试结果表明，所设计的整流器具有快速动态响应及良好的稳定性。
     
  • 关于单相PWM整流器的直接电流控制策略研究
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    本研究聚焦于单相脉宽调制(PWM)整流器的直接电流控制技术，探讨了其在改善系统性能、效率及稳定性方面的应用与优化。 本段落综述了单相PWM整流器直接电流控制的各种策略，并分析每种方法的工作原理及其优缺点，最后总结并展望了该技术的发展趋势。 随着电力电子设备的广泛应用，非线性负载大量进入电网，导致电压和电流遭受严重的谐波污染。作为解决方案之一，PWM整流器能够提高系统的功率因数、减少对电网的谐波干扰，并因此受到广泛关注。 单相电压型PWM整流器主要由交流回路、功率开关桥路及直流回路构成。其控制思路是在维持直流侧电压稳定的同时，使交流侧电流尽可能与输入电压同相位，从而确保高功率因数。 直接电流控制技术根据不同的实现方式可以分为滞环电流控制、峰值电流控制、预测电流控制、平均电流控制和状态反馈等几种方法。 1. 峰值电流控制：该策略通过实时比较实际的输出电流量与设定指令信号来调节，当两者达到上限时立即反转衰减。优点包括快速响应输入电压或负载变化，易于设计，并且具有固有的逐脉冲限流功能；缺点则在于大占空比情况下可能不稳定、误差校正困难以及对噪声敏感等。 2. 滞环电流控制：作为峰值电流控制的一种改进形式，它加入了下限值以限制电感电流的衰减过程。优点是结构简单且具备良好的鲁棒性和动态响应能力；然而开关频率不可预知导致滤波器设计复杂，并需要对整个周期内的电感电流进行检测和调控。 3. 平均电流控制：通过将实际输入电流信号与锯齿波叠加，当两者之和超过设定基准值时触发开关动作。优点在于能够精确跟踪指令信号并具备良好的抗噪性能；但缺点是存在增益限制以及双闭环放大器参数配合上的设计挑战。 以上就是对单相PWM整流器直接电流控制策略的一些基本分析与总结。
     
  • 关于单片机控制的直流电机PWM系统的研究报告
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    本研究报告深入探讨了基于单片机控制的直流电机PWM系统的原理与应用，分析了其在调速和节能方面的优势，并提供了实验验证及优化建议。 基于单片机的直流电机PWM控制系统报告以DOC文档形式提供，源代码可在相关平台下载。
     
  • PWM整流器控制技术的探究.pdf
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    本论文深入探讨了PWM（脉宽调制）整流器的控制策略和技术应用，分析其在电力系统中的效能和优化方法。 传统半导体的不控或相控整流技术由于会产生大量谐波，对电力系统和其他用电设备的安全构成威胁。相比之下，PWM（脉宽调制）整流器因其较高的功率因数而具备优势。
     
  • 关于三相电压型PWM整流器的解耦控制研究（2015年）
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    本文探讨了三相电压型PWM整流器的解耦控制策略，分析其工作原理并提出优化算法，以提高系统的动态性能和效率。发表于2015年。 三相电压型PWM整流器的静止坐标模型无需旋转变换，并能实现无锁相环控制。同时利用虚拟磁链技术可以使得系统在没有交流电网电压传感器的情况下运行，从而降低控制成本并提高系统的可靠性。然而，在直接功率控制系统中，静止坐标系下的相关变量在稳态时为正弦量，导致PI控制器无法达到完全的误差消除效果。针对这一问题，我们采用反馈线性化理论设计了控制器，并且该算法能够较好地实现瞬时功率解耦；但其对系统参数的变化较为敏感。为了改进这一点，提出了一种自抗扰直接功率控制策略，以提高系统的鲁棒性。最后通过Matlab/Simulink软件对比分析这两种方法的效果，结果显示自抗扰直接功控策略具有更好的性能表现。
     
  • 关于LCL滤波三相PWM整流器控制参数优化的研究
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    本研究针对LCL滤波三相PWM整流器，探讨其控制参数的优化方法，旨在提升系统的稳定性与效率，减少谐波干扰。 在三相PWM整流器中采用LCL滤波器虽然有助于减少谐波，但同时也引入了系统谐振问题，增加了系统的不稳定性。为解决这一问题，在双闭环PI控制的基础上，本段落提出了一种基于滤波电容电流反馈的有源阻尼方法来抑制系统中的谐振现象，并且创新性地提出了根轨迹分析法用于优化设计电流环PI控制器参数及滤波电容电流反馈系数，从而提高系统的稳态和动态性能。仿真结果表明所提出的控制策略在实践中是有效且实用的。
     
  • 关于滑模控制在三相可逆PWM整流器中的应用研究
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    本研究探讨了滑模控制技术在三相可逆脉宽调制（PWM）整流器中的应用，重点分析其稳定性、响应速度及效率提升效果。 为解决传统PI双闭环控制系统难以实现良好控制效果的问题,本段落提出了一种新的控制策略：电压外环采用前馈补偿加输出电压反馈的方式进行控制，而电流内环则采取滑模变结构的方案。该策略通过电压外环来保持直流侧电压稳定，并且能够调控整流器的能量流向；同时利用电流内环使PWM整流器的交流输入电流与正弦输入电压一致，从而实现能量双向流动和单位功率因数运行的目标。在MATLAB/SIMULINK环境下进行的仿真验证了该控制策略的有效性和可行性。