新型线性组合采样法SPWM谐波数值分析.pdf

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1、研究与开发新型线性组合采样法SPWM谐波数值分析严海龙王榕生(福州大学电气工程与自动化学院，福州350108)摘要阐明了常用的不对称规则采样法SPWM的采样次数多、占用处理器资源大的问题，详细分析了能够解决这一问题的线性组合采样法的整体原理。通过双顶点采样法与对称规则采样法的比较，弓『出新型线性组合采样法，并利用Matlab强大的数值计算功能对几种采样法SPWM波行进行谐波分析，同时给出了分析过程中的关键程序段。分析结果证明了线性组合采样法的有效性，也证明了双顶点采样法是不实用的。关键词：双顶点采样；线性组合采样；M

2、atlab谐波计算TheHarmonicCalculationofNovelLinearCombinationSamplingSPWMYanHailongWangRongsheng(CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108)AbstractThisarticlefirstillustratestheshortcomingoftheasymmetricregularsamplingSPWM，itrequiresal

3、argesamplingnumbers，andSOoccupyalargeprocessorresources．Thenadetailedanalysisofthelinearcombinationsamplingmethodtosolvethisproblemisgiven．Tl~oughthecomparisonofsymmetricregularsamplingmethodandtwo—vertexsamplingmethod，thisarticleleadstonovellinearcombinationsa

4、mplingmethod，andthenusesMatlabnumericalcalculationfunctionsforharmonicanalysisofseveralsamplingSPWMwave，alsofinallygivesafewkeyproceduresintheanalysisprocess．Theanalysisresultsvalidatedthelinearcombinationsamplingmethod，italsoprovedthatthetwo—vertexsamplingmeth

5、odisnotpractica1．Keywords~two—vertexsampling；linearcombinationsampling；Matlabharmoniccalculation正弦脉宽调制SPWM[5_有不同的实现方法，通称规则采样法采样次数多、占处理器资源大的问题，常有自然采样法、对称规则采样法及不对称规则采而又小丢失不对称规则采样法谐波含量低的优点。样法等。其中自然采样法涉及求解超越方程，一般1双顶点采样法SPWM只作为理论指导，而不对称规则采样法所形成的阶梯波较对称规则采样法更接近正弦波，因此实

6、际应有没有什么方法可以有对称规则采样法一样的用中更多使用的是对称规则采样法，但该方法采采样次数，但谐波含量能保持和不对称规则采样法样次数比对称规则采样法多一倍，是以增大微处理相近的水平。比较容易想到的方法是两次采样分别器资源开销为代价获取波形的改善。即，不对称规在相邻的两个顶点(或底点)对称轴位置采样，在则采样法存在着占用内存资源大的缺点。此称其为双顶点采样法，如图1所示。本文针对上一问题提出了双顶点采样法，将之与双顶点采样法每个载波周期内的第二次采样都对称规则采样法比较后，继而引出线性组合采样法。可以作为下一一个周

7、期的第一次采样，所以采样总数比并重点采用Matlab软件编程对各种采样法SPWM作不对称规则采样法少了一半，占用内存资源也随之少谐波数值分析。分析的结果表明一_贝4双顶点采样法可了一半，这一点达到了对称规则采样法的效果。由参以说是不实用的；二则线性组合采样法能够解决不对考文献[3]叮知，几种采样法脉宽计算公式分别是：2012年第9期电蠛技I61研究与开发称。总的来说，不对称规则采样法SPWM波比对称规u则采样法SPWM波更逼近正弦波。还可以发现，双顶l一!一点采样法SPWM波形和对称规则采样法SPWM波形仅仅是前后倒

8、置的关系。定量的分析可以从谐波计算＼＼＼／／nj入手，分别将上面3种采样法SPWM线电压傅里叶级一数展开_4]，取不同的Ⅳ值，都可以得到基本一致的结果(幅值大小不一样，但趋势一样)，如图3所示。表tJ明3种方法4N次(Jv为载波比)以下谐波中，含量Ifff0t。flltltt⋯．比重较大的都是N-I-2、2N±1、3N±2、3N±4次谐波，即都