spwm演算法

『壹』 逆變器設計常用的「正弦脈沖寬度調制」的英文縮寫是什麼

「正弦脈沖寬度調制」的英文縮寫是SPWM。
正弦脈寬調製法（SPWM）：是將每一正弦周期內的多個脈沖作自然或規則的寬度調制，使其依次調制出相當於正弦函數值的相位角和面積等效於正弦波的脈沖序列，形成等幅不等寬的正弦化電流輸出。其中每周基波（正弦調制波）與所含調制輸出的脈沖總數之比即為載波比。

一、PWM技術原理
由於全控型電力半導體器件的出現，不僅使得逆變電路的結構大為簡化，而且在控制策略上與晶閘管類的半控型器件相比，也有著根本的不同，由原來的相位控制技術改變為脈沖寬度控制技術，簡稱PWM技術。 PWM技術可以極其有效地進行諧波抑制，在頻率、效率各方面有著明顯的優點使逆變電路的技術性能與可靠性得到了明顯的提高。採用PWM方式構成的逆變器，其輸入為固定不變的直流電壓，可以通過PWM技術在同一逆變器中既實現調壓又實現調頻。由於這種逆變器只有一個可控的功率級，簡化了主迴路和控制迴路的結構，因而體積小、質量輕、可靠性高。又因為集調壓壓、調頻於一身，所以調節速度快、系統的動態響應好。此外，採用PWM技術不僅能提供較好的逆變器輸出電壓和電流波形，而且提高了逆變器對交流電網的功率因數。 把每半個周期內，輸出電壓的波形分割成若干個脈沖，每個脈沖的寬度為每兩個脈沖間的間隔寬度為t2，則脈沖的占空比γ為
此時，電壓的平均值和占空比成正比悄姿氏，所以在調節頻率時，不改變直流電壓的幅值，而是改變輸出電壓脈沖的占空比，也同樣可以實現變頻也變壓的效果。
二、正弦波脈寬調制(SPWM）
1．SPWM的概念
工程實際中應用最多的是正弦PWM法(簡稱SPWM)，它是在每半個周期內輸出若干個寬窄不同的矩形脈沖波啟散，每一矩形波的面積近似對應正弦波各相應每一等份的正弦波形下的面積可用一個與該面積相等的矩形來代替，於是正弦波形所包圍的面積可用這N個等幅(Vd)不等寬的矩形脈沖面積之和來等效。各矩形脈沖的寬度自可由理論計算得出，但在實際應用中常由正弦調制波和三角形載波相比較的方式來確定脈寬：因為等腰三角形波的寬度自上向下是線性變化的，所以當它與某一光滑曲線相交時，可得到一組幅值不變而寬度正比於該曲線函數值的矩形脈沖。若使脈沖寬度與正弦函數值冊冊成比例，則也可生成SPWM波形。在工程應用中感興趣的是基波，假定矩形脈沖的幅值Vd恆定，半周期內的脈沖數N也不變，通過理論分析可知，其基波的幅值V1m脈寬δi有線性關系
在進行脈寬調制時，使脈沖系列的占空比按正弦規律來安排。當正弦值為最大值時，脈沖的寬度也最大，而脈沖間的間隔則最小。反之，當正弦值較小時，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，如圖5 3所示；這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大為減小，稱為正弦波脈寬調制。 SPWM方式的控制方法可分為多種。從實現的途徑可分為硬體電路與軟體編程兩種類型；而從工作原理上則可按調制脈沖的極性關系和控制波與載波間的頻率關系來分類。按調制脈沖極性關系可分為單極性SPWM和雙極性SPWM兩種。
3．雙極性SPWM法
雙極性控制則是指在輸出波形的半周期內，逆變器同一橋臂中的兩只元件均處於開關狀態，但它們之間的關系是互補的，即通斷狀態彼此是相反交替的。這樣輸出波形在任何半周期內都會出現正、負極性電壓交替的情況，故稱之為雙極性控制。與單極性控制方式相比，載波和控制波都變成了有正、負半周的交流方式，其輸出矩形波也是任意半周中均出現正負交替的情況
4．SPWM生成方法
正弦脈寬調制波(SPWM)的生成方法可分為硬體電路與軟體編程兩種方式。
按照前面講述的PWM逆變電路的基本原理和控制方法，可以用模擬電路構成三角波載波和正弦調制波發生電路，用比較器來確定它們的交點，在交點時刻對功率開關器件的通斷進行控制，就可以生成SPWM波形。但這種模擬電路結構復雜，難以實現精確的控制。微機控制技術的發展使得用軟體生成的SPWM波形變得比較容易，因此，目前SPWM波形的生成和控制多用微機來實現。本節主要介紹用軟體生成SPWM波形的幾種基本演算法。

『貳』 簡述SPWM演算法中的"自然采樣法"與規則采樣法「的區別

自然采樣法是在正弦波和三角波的自然交點處控制功率開關的通斷。所得到的SPWM波很接近正弦波，但這種方法要求解復雜的超越方程，採用微機控制技術祥基時需花費大量的計算時間，難以在實時控制中在線計算，因而使用較少。
規則采樣法是一種在採用微機實現時實用的PWM波形生成方法。規則采樣法是在自然采樣法的基礎上得出的。規則采樣法的基本思路是：取三角波載波兩個正峰值之間為一個采樣周期。明宴陪使每個PWM脈沖的中點和三角波一周期的中點（即負峰點）重合，在三角波的負峰時刻對正弦信號波采樣而得到正弦波的值，用幅值與該正弦波值相等的一條水平直線近似代替正弦信號波，用該直線與三角波載波的交點代替正弦波與載波的交點，即可得出控制功率開關器件通斷的時刻。比起自然采樣法，規則采樣法的計算非常簡單，計算量大大減少，而效果接近自然采樣法，得到的SPWM波形仍然很接近正弦激蠢波，克服了自然采樣法難以在實時控制中在線計算，在工程中實際應用不多的缺點。

『叄』 CCS軟體C語言編程輸出SPWM脈寬調制波控制感應電機轉速程序演算法解讀

1、PWM波是控制直流電機的
通俗的說，5V直流電機在5V的情況下肯定速度最快，在0V的情況下肯定不轉了
這樣電源0~5V就對應了不同的速度
問題是怎麼才能實現0~5V的變化呢？
於是就用PWM波控制mos管來給直流電機供電。PWM就是一個矩形波，通過控制高電平和低電平的時間來控制MOS管導通的時間。MOS管在高電平的時候導通，就相當於5V電源直接加到電機上；MOS管在低電平的時候截止，就相當於0V電源加到電機上。
PWM又叫脈寬調制，就是控制高電平佔一個周期的比例。而這個PWM波就是控制5V電源加到電機上的時間，從而控制了電機。

2、常式：
#include <reg52.h>
sbit KEY1 = P3^4;
sbit PWM = P1^5;
unsigned char CYCLE; //定義周期 該數字X基準定時時間 如果是10 則周期是10 x 0.1ms
unsigned char PWM_ON ;//定義高電平時間
void delay(unsigned int cnt)
{
while(--cnt);
}

main()
{
unsigned char PWM_Num;//定義檔位
TMOD |=0x01;//定時器設置 1ms in 12M crystal
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;//定時1mS
IE= 0x82; //打開中斷
TR0=1;

CYCLE = 10;// 時間可以調整 這個是10步調整 周期10ms 8位PWM就是256步
while(1)
{
if(!KEY1)
{
delay(10000);
if(!KEY1)
{
PWM_Num++;
if(PWM_Num==4)PWM_Num=0;
switch(PWM_Num){
case 0:P0=0x06;PWM_ON=0;break;//高電平時長
case 1:P0=0x5B;PWM_ON=4;break;
case 2:P0=0x4F;PWM_ON=6;break;
case 3:P0=0x66;PWM_ON=8;break;
default:break;
}
}

}
}

}
/********************************/
/* 定時中斷 */
/********************************/
void tim(void) interrupt 1 using 1
{
static unsigned char count; //
TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;//定時1mS

if (count==PWM_ON)
{
PWM = 1; //燈滅
}
count++;
if(count == CYCLE)
{
count=0;
if(PWM_ON!=0) //如果左右時間是0 保持原來狀態
PWM = 0;//燈亮

}

『肆』 什麼是SPWM調制。

SPWM為正弦脈寬調制，其基本思想來自采樣彎中緩控制理論中的一個重要結論：大埋模小、波形不相同的窄脈沖變數作用於慣性系統時，只要它們的沖量對時間的積分相等，其作用效果基本相同。該原理被稱為沖量（面積）等效原培桐理。SPWM調制就是將峰值無變化的直流量按正弦量對應采樣點的面積大小生成脈寬不同的脈沖波（面積相等），以等效需要調制的正弦波。主要基本演算法包括：對稱規則演算法、非對稱規則演算法、面積等效法。

以上是簡單介紹，如想詳細了解可以參考專業書籍。