一種基于三角載波的多周期及混沌spwm頻譜計算方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，包括以下步驟：S1，對三角載波的開關(guān)周期進行處理以獲得正弦脈寬調(diào)SPWM波；S2，根據(jù)所述三角波和正弦調(diào)制波獲得所述SPWM波的跳變時刻點；S3，根據(jù)所述跳變時刻點對所述SPWM波進行雙重傅里葉級數(shù)分解以獲得分解結(jié)果，并對所述分解結(jié)果進行頻譜分析。根據(jù)本發(fā)明的頻譜分析方法，能夠獲取多周期及混沌SPWM的頻譜定量分析結(jié)果，為多周期及混沌SPWM控制在降低諧波峰值、抑制電磁干擾方面提供了一定的理論依據(jù)，并為多周期及混沌SPWM的工程實踐提供了良好的參考，具有很強的實用性。
【專利說明】—種基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于三角載波的多周期及混沌SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation,正弦脈寬調(diào)制)頻譜計算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的正弦脈寬調(diào)制SPWM逆變器中，開關(guān)器件的高頻動作會導致逆變器中存在較大的載頻及其倍頻諧波，從而帶來電磁干擾。為消除噪聲，提高電磁兼容性，現(xiàn)有技術(shù)中提出了多周期SPWM方法和混沌SPWM方法，這兩種方法的本質(zhì)是一種擴頻方法，即從改變諧波的頻譜分布入手，使諧波均勻的分布在較寬的頻帶范圍內(nèi)，這樣一些幅值較大的諧波就可以被有效地抑制，從而達到抑制噪聲和提高電磁兼容性的目的。
[0003]但是，雖然仿真和實驗都證明了多周期SPWM方法和混沌SPWM方法可以降低諧波峰值、抑制電磁干擾，但是現(xiàn)有技術(shù)中還沒有具體的頻譜量化分析方法，而且現(xiàn)有的頻譜分析軟件及儀器大都基于離散采樣進行頻譜分析，對于快速變化的SPWM信號的波形難以得到準確的分析結(jié)果。因而，現(xiàn)有的SPWM波的頻譜分析方法存在改進的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)缺陷。
[0005]為此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，該頻譜分析方法能夠獲取SPWM波的定量分析結(jié)果，為SPWM控制在降低諧波峰值、抑制電磁干擾方面提供了一定的理論依據(jù)，并為多周期及混沌SPWM的工程實踐提供了良好的參考。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明實施例提出了一種基于多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，包括以下步驟:si，對三角載波的開關(guān)周期進行處理以獲得正弦脈寬調(diào)SPWM波；S2，根據(jù)所述三角波和正弦調(diào)制波獲得所述SPWM波的跳變時刻點；S3，根據(jù)所述跳變時刻點對所述SPWM波進行雙重傅里葉級數(shù)分解以獲得分解結(jié)果，并對所述分解結(jié)果進行頻譜分析。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例提出的基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，通過對三角載波的開關(guān)周期進行處理來獲得正弦脈寬調(diào)SPWM波，并根據(jù)三角波和正弦調(diào)制波獲得SPWM波的跳變時刻點，從而根據(jù)跳變時刻點對SPWM波進行雙重傅里葉級數(shù)分解以獲得分解結(jié)果，并對分解結(jié)果進行頻譜分析。由此，該頻譜分析方法能夠獲取多周期及混沌SPWM的定量分析結(jié)果，為SPWM控制在降低諧波峰值、抑制電磁干擾方面提供了一定的理論依據(jù)，并為多周期及混沌SPWM的工程實踐提供了良好的參考。此外，該頻譜分析方法還可以根據(jù)用戶自己的要求，根據(jù)實際數(shù)據(jù)計算脈沖頻譜，具有很強的實用性。
[0008]在本發(fā)明的一個實施例中，在步驟SI中，根據(jù)以下公式獲取所述三角載波的開關(guān)周期:
[0009]Ti=Tr+Δ Tk (i)
[0010]其中，Ti為所述三角載波的開關(guān)周期，I；是基準開關(guān)周期，AT是最大周期波動值，k(i)為一個變化的序列且在大于等于-1且小于等于I的區(qū)間內(nèi)變化，i=l, 2，…，P，P為所述三角載波的開關(guān)周期的變化個數(shù)。
[0011]進一步地，在所述三角載波的載波周期T。內(nèi)，第i個三角載波的上升段的表達式為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，對三角載波的開關(guān)周期進行處理以獲得正弦脈寬調(diào)SPWM波； S2，根據(jù)所述三角波和正弦調(diào)制波獲得所述SPWM波的跳變時刻點； S3，根據(jù)所述跳變時刻點對所述SPWM波進行雙重傅里葉級數(shù)分解以獲得分解結(jié)果，并對所述分解結(jié)果進行頻譜分析。
2.如權(quán)利要求1所述基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，在步驟SI中，根據(jù)以下公式獲取所述三角載波的開關(guān)周期:
Ti=Tr+Δ Tk (i) 其中，Ti為所述三角載波的開關(guān)周期，I；是基準開關(guān)周期，Λ T是最大周期波動值，k(i)為一個變化的序列且在大于等于-1且小于等于I的區(qū)間內(nèi)變化，i=l, 2，…，p，P為所述三角載波的開關(guān)周期的變化個數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，其中，在所述三角載波的載波周期T。內(nèi)，第i個三角載波的上升段的表達式為:
4.如權(quán)利要求3所述基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，其中，在所述三角載波的載波周期T。內(nèi)，第i個三角載波的下降段的表達式為:
5.如權(quán)利要求4所述基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，所述步驟Si包括: 將所述三角載波與所述正弦調(diào)制波進行比較以獲得所述SPWM波U0⑴。
6.如權(quán)利要求1-4任一項所述基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，其中，所述三角載波的開關(guān)周期按照多周期或混沌映射序列變化。
7.如權(quán)利要求4所述用于基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，其中，所述SPWM波的跳變時刻點包括由高變低的跳變時刻點和由低變高的跳變時刻點，在載波周期Tc內(nèi)，第i個由高變低的跳變時刻點Xioff為:
8.如權(quán)利要求7所述基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，其中，在載波周期T。內(nèi)，第i個由低變高的跳變時刻點Xion為:
9.如權(quán)利要求8所述基于三角載波的多周期及混沌SPWM頻譜計算方法，其特征在于，在步驟S3中，所述SPWM波的雙重傅里葉級數(shù)分解結(jié)果為:
【文檔編號】G01R23/16GK103792426SQ201410016176
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】李虹, 劉永迪, 游小杰, 王琛琛, 鄭瓊林, 林飛, 楊中平, 張立偉 申請人:北京交通大學