基于FPGA的高精度多重化SPWM模块化程序设计与研究

摘要

SPWM波形的产生和控制方法是逆变器的核心技术之一。在一些特殊的应用领域，期望SPWM逆变器的开关频率和调制精度不断提高，特别是对于那些采用多重化SPWM技术的逆变器。基于串行程序流所实现的SPWM很难同时满足速度和精度的要求。在此背景下提出了基于自然采样法的基本原理，运用CPLD/FPGA实现SPWM的方法，称之为数字化自然采样法。数字化自然采样法的基本原理是通过A/D转换器采样得到数字化的正弦调制波，然后与CPLD/FPGA内部产生的数字化三角载波通过数字化比较器得到。在对该方法进行误差分析得出，基于此方法的最大的误差来源为A/D的采样频率。在此背景下，本文提出了一种基于FPGA的查表和线性插值相结合实时生成高精度数字化正弦调制波，然后通过与多重化SPWM模块及死区时间控制模块相结合，最终得到用于控制开关器件的逻辑信号。 文中首先叙述了基于FPGA的查表和线性插值相结合实时生成高精度数字化正弦调制波的基本原理，并对该方法进行了的误差分析，最终给出了基于FPGA的实现方案。然后，叙述了基于数字化自然采样法的载波移相多重化SPWM和死区时间控制的基本原理及其基于FPGA的模块化设计。最后，将以上各个模块进行组合，得到了基于FPGA的高精度多重化SPWM的实现方案。 选用ALTERA公司的CycloneⅡ系列中的EP2C8Q208C8作为核心器件进行仿真和实验研究。仿真和实验结果，验证了本文分析过程的正确性以及该方法的可行性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章基于FPGA的高精度正弦信号发生器

第3章多重化SPWM控制信号

第4章SPWM死区时间控制

第5章系统仿真与实验研究

第6章结论与总结

参考文献

攻读学位期间参与发表的学术论文目录

西安工程科技学院学位论文知识产权声明及独创性声明

致谢