[發明專利]一種簡單的異步調制實現方法

無效

• 申請號: 201010235790.3
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN102195559A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 劉希臣;張加勝;袁兆凱
• 申請（專利權）人: 劉希臣
• 主分類號: H02P27/04
• 分類號: H02P27/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種變頻調速領域的異步調制實現方法。

背景技術

在交-直-交變頻調速技術中，載頻三角波比較法是產生SPWM控制信號的最基本方法，其調制波頻率f_r與載頻三角波頻率f_c的協調關系有三種方式，同步調制、異步調制和分段同步調制。同步調制低頻時諧波增大，且不易濾除。分段同步調制載波頻率變化范圍大、數據表多且占用存儲空間大、查表復雜。異步調制應用更廣泛。

現在的變頻器均為數字控制方式，若每個脈沖都實時計算正弦采樣點的數值，CPU運算量太大，所以現在大多是采用離線運算，將采樣點數值以數據表的形式存儲在存儲器中，CPU實時在線查表的方式實現。異步調制時，需要存儲調制系數表和正弦表，程序根據輸出波形相位和頻率查詢正弦表與調制系數表。傳統查表算法數據表大，并且每個脈沖周期均需要進行長整形的乘法運算和除法運算，運算量大，且容易差生頻率誤差。

發明內容

本發明的目的是提供一種簡單的異步調制查表算法，根據載波頻率和頻率分辨率選擇合適的正弦采樣點數，僅僅通過相加與移位就可以實現異步調制的正弦查表，占用存儲空間少，運算簡單，占用CPU時間少，輸出頻率準確，可在任意相位切換頻率，頻率切換平滑。

本發明的原理：根據載波頻率和頻率分辨率選擇合適的正弦采樣點數，確定頻率分辨率、載波頻率與正弦采樣點數的公式是：

f_c＝N*Δf*2^m

其中：f_c為載波頻率

N為正弦采樣點數

Δf為頻率分辨率

m為整數

確定正弦采樣點數后，離線生成相應采樣點數的正弦數據表存于存儲器內供程序查詢，查表公式如下：

P＝P+f_r/Δf????(0≤P＜N*2^m)

S＝P/2^m

其中：P為查表中間變量

f_r為調制波頻率

S為查表結果，即要取正弦表的第S個點

本發明與目前常用的異步調制實現方法相比具有占用存儲空間少，運算簡單，占用CPU時間少，輸出頻率準確，可在任意相位切換頻率，頻率切換平滑的優點。

具體實施方式

下面對本發明的實施例做詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

選擇載波頻率為1920Hz，頻率分辨率0.1Hz，令m＝3，則正弦采樣點數為

N=fcΔf*2m=19200.1*23=2400]]>

離線生成采樣點數為2400的正弦數據表，并存儲到存儲器內供程序查詢。

以輸出頻率為10Hz和10.1Hz為例說明查表過程。當f_r＝10Hz時，

P＝P+f_r/Δf＝P+10/0.1＝P+100

當f_r＝10.1Hz時，

P＝P+f_r/Δf＝P+10.1/0.1＝P+101

下表說明了具體查表過程中P和S取值的變化

P自動完成了小數的累積，當P≥8*N＝19200時，表示正弦查表超出360°，令P＝P-19200，保留了上個周期的余數，輸出頻率準確。只需要改變P增量大小就可以改變輸出頻率，可以在任意相位時切換輸出頻率，輸出變化平滑。P可以從0開始累積(即相當于由P移位得到S時，進行了去尾運算)，P也可以從4開始累積(即相當于由P移位得到S時，進行了四舍五入運算)，這兩種計算方法只是影響到少數脈沖，對整體輸出效果沒有影響。