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基于混沌映射的逆变器脉冲频率调制技术研究

张洪义

   高频逆变器在当今社会的应用已经极为广泛,但由传统PWM控制策略所引起的谐波电磁干扰也十分严重,因此如何抑制电磁干扰就成为一个备受关注的课题。解决高频逆变器电磁干扰的根本途径是采用先进的调制策略和新型拓扑结构。通过选择优良的调制策略,可以有效地抑制电磁干扰。 脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation, PFM)技术是利用扩散频谱能量而达到降低谐波幅值的目的,能够从源头上抑制电磁干扰。而基于混沌映射的脉冲频率调制技术则是以时间序列混沌映射作为调制方式,利用其频谱宽广的特性,将离散高强度的谐波频谱变为连续低强度平滑的谐波频谱,消除频谱尖峰,从而使谐波危害得到极大的抑制。该策略有着控制简单,运行稳定的特点,成为脉冲频率调制技术的一种重要方式。 本文通过对脉冲信号的傅立叶分析,将PWM与PFM的原理作了对比与解释,得出了PFM在抑制谐波电磁干扰方面的切实有效性。并在分析边带频谱的基础上,提出了一个衡量混沌脉冲频率调制效果的指标——幅宽积(Amplitude Width Product, AWP)。之后探讨了将几种典型的时间序列混沌映射用于PFM技术的问题。 在理论分析的基础上,构建了基于脉冲频率调制的逆变器试验平台。利用该试验平台上,首先对不同参数的一维Lozi映射调制进行实验,总结了影响混沌脉冲频率调制效果的若干因素,得出了选择混沌映射种类的准则。 之后利用幅宽积对三种一重及两种双重混沌调制的实验结果进行了比较与分析,体现出该指标可以很好地反映混沌脉冲频率的效果。 最后,对各种不同混沌调制时电动机周围的电磁场进行了测量,证明了混沌脉冲频率调制技术能够确实有效地对电磁干扰进行抑制。并得出了Tent-Logistic映射调制为本实验范围内最佳调制方式,为今后进行混沌序列的选择提供了一定的理论与实验依据。……   
[关键词]:脉冲频率调制;混沌映射;谐波;电磁干扰
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2010年
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