PWM用法
PWM基本原理及其应用实例
PWM基本原理及其应用实例PWM基本原理及其应用实例2009-06-26 14:12:02| 分类：嵌入式技术探索| 标签：|字号大中小订阅～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～理论篇（一）原理介绍～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～PWM（Pulse Width Modulation）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。
PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。
1 PWM控制的基本原理理论基础：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积。
效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。
低频段非常接近，仅在高频段略有差异。
面积等效原理：分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节（R-L 电路）上，如图2a所示。
其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。
从波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形状也略有不同，但其下降段则几乎完全相同。
脉冲越窄，各i(t)响应波形的差异也越小。
如果周期性地施加上述脉冲，则响应i(t)也是周期性的。
用傅里叶级数分解后将可看出，各i(t)在低频段的特性将非常接近，仅在高频段有所不同。
用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。
SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。
图3 用PWM波代替正弦半波要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。
PWM电流波：电流型逆变电路进行PWM控制，得到的就是PWM电流波。
简述pwm的原理及其应用
简述PWM的原理及其应用什么是PWMPWM（Pulse Width Modulation）是一种通过调整脉冲信号的占空比来实现模拟信号输出的技术。
在PWM信号中，周期是一定的，通过调整脉冲的宽度来改变信号的平均值。
PWM信号常用于控制电机速度、调光、音频输出等许多应用中。
PWM的原理PWM信号的原理是通过周期性地改变脉冲的宽度来控制输出信号的平均值。
在一个周期内，PWM信号由高电平和低电平组成，高电平表示1，低电平表示0。
占空比（Duty Cycle）是高电平时间与一个周期时间的比值，通常用百分比来表示。
脉冲宽度决定了PWM信号高电平和低电平之间的时间间隔，脉冲宽度越长，高电平所占的比例就越大，平均电压就越高；脉冲宽度越短，高电平所占的比例就越小，平均电压就越低。
通过周期性地改变脉冲宽度，PWM信号可以模拟出连续的模拟信号。
PWM的应用PWM技术具有广泛的应用领域，下面列举了几个常见的应用场景：1.电机控制：PWM信号可以用于控制电机的速度和方向。
通过改变PWM信号的占空比，可以调整电机的电压和频率，从而控制电机的速度和转向。
2.LED调光：PWM信号在LED调光中得到了广泛应用。
通过改变PWM信号的占空比，可以调整LED的亮度，实现灯光的调光效果。
3.音频输出：PWM技术可以用于产生音频信号。
通过调整PWM信号的频率和占空比，可以模拟出不同音调的声音，常见的应用有扬声器和喇叭。
4.电源控制：PWM信号在电源控制中也是常用的技术。
通过调整PWM信号的占空比，可以控制电源的输出电压和电流，实现高效能的电源控制。
5.无线通信：PWM信号可以用于无线通信中的调制和解调。
通过改变PWM信号的占空比，可以实现数字信号和模拟信号之间的转换，用于无线通信中的数据传输。
6.自动控制：PWM信号在自动控制系统中也得到了广泛应用。
通过改变PWM信号的占空比，可以对机器人、自动化设备等进行精确的控制。
总结通过对PWM原理和应用的简述，我们可以看到PWM技术在各个领域都有着广泛的应用。
pwm波的原理及应用
PWM波的原理及应用1. 什么是PWM波PWM（脉冲宽度调制）是一种常用的模拟调制技术，利用可调节脉冲宽度的方波信号来表示模拟信号的一种方法。
PWM波的特点是具有固定的频率和可调节的占空比。
2. PWM波的原理PWM波的原理是通过调整脉冲信号的宽度来控制信号的平均值。
具体步骤如下：1.确定基准信号的周期：PWM波需要一个固定的周期，用来参考脉冲信号的频率。
2.设置脉冲信号的宽度：根据需要控制的设备或电路，确定脉冲的宽度。
3.生成PWM波信号：根据设定的周期和脉冲宽度，生成相应的PWM波信号。
3. PWM波的应用PWM波广泛应用于各个领域，以下是几个典型的应用场景：3.1 调速控制PWM波可以用于控制直流电机的转速。
通过调整PWM波的占空比，可以控制电机的平均功率输出，从而实现对电机转速的精确控制。
3.2 照明控制PWM波可以用于LED调光控制。
通过调整PWM波的占空比，可以控制LED 的亮度，实现灯光的调光效果。
3.3 功率控制PWM波可以用于电力系统的功率控制。
通过调整PWM波的占空比，可以控制功率的输出，实现对电力系统的精确控制。
3.4 音频处理PWM波可以用于音频系统的数字模拟转换。
将音频信号转换为PWM波，再经过滤波处理，可以得到高质量的模拟音频信号。
3.5 温度控制PWM波可以用于温度控制系统。
通过调整PWM波的占空比，可以控制加热元件的加热功率，从而实现对温度的精确控制。
4. PWM波的优点• 4.1 高效能：PWM波可以通过调整占空比来控制能量的传输，从而提高系统的能效。
• 4.2 精确控制：PWM波可以精确地控制设备的输出功率，实现高精度的调节。
• 4.3 简化电路：PWM波可以将模拟信号数字化处理，减少了电路的复杂性。
5. 总结PWM波是一种常用的模拟调制技术，通过调整脉冲信号的宽度来控制信号的平均值。
它广泛应用于各个领域，如调速控制、照明控制、功率控制、音频处理和温度控制等。
直流电机PWM控制
直流电机PWM控制
参照原理图如下所示： 1）查询式键盘原理图
2）6位串行静态显示原理图
直流电机PWM控制
3）直流电机控制原理图
PWM基本原理及其实现措施
• PWM基本原理 • PWM是经过控制固定电压旳直流电源开关频率，
从而变化负载两端旳电压，进而到达控制要求旳 一种电压调整措施。PwM能够应用在许多方面， 如电机调速、温度控制、压力控制等。 • 在PWM驱动控制旳调整系统中，按一种固定旳频 率来接通和断开电源，并根据需要变化一种周期 内“接通”和“断开”时间旳长短。经过变化直 流电机电枢上电压旳“占空比”来变化平均电压 旳大小，从而控制电动机旳转速。所以，PWM又 被称为“开关驱动装置”。
•
* 经过本例程了解PWM 旳基本原理和使用
*
•
*
*
•
* 请将直流电机线接在+5V P12相应旳端子上(步进马达接口出)
*
•
*
*
•
* 请学员仔细消化本例程
*
•
*********************************************************************************/
•
------------1000/(0.02ms*250)=200Hz
•
*************************************/
•
void T1zd(void) interrupt 3 //3 为定时器1旳中断号 1 定时器0旳中断号 0 外
部中断1 2 外部中断2 4 串口中断
•
main()
PWM波的原理和应用
PWM波的原理和应用1. 原理概述脉冲宽度调制（PWM）是一种调制技术，通过调整脉冲信号的宽度来控制输出信号的平均功率。
PWM波的形式类似于脉冲信号，但它的周期固定，只有脉冲宽度发生变化。
PWM波能够利用数字信号来模拟连续的模拟信号，被广泛应用在电力电子领域、自动化控制系统等领域。
2. PWM波的生成方式在数字电路中，PWM波通常通过计数器和比较器来生成。
生成PWM波的基本步骤如下： 1. 设置计数器的初始值。
2. 计数器不断递增，当计数器的值小于比较器的值时，输出逻辑高电平；当计数器的值大于或等于比较器的值时，输出逻辑低电平。
3. 当计数器的值达到设定的周期时，重新设置计数器的初始值。
3. PWM波的应用3.1 电力电子领域PWM波在电力电子领域发挥着重要的作用，常见应用有： - 变频调速控制：将PWM波直接应用在交流电动机上，可以通过改变PWM波的占空比控制电机转速，实现变频调速。
- 逆变器：逆变器中利用PWM波控制电路的开关状态，将直流电源输出转换为交流电源输出。
- 电力转换器：PWM波可以应用在各种电力转换器中，如交流电压调节器、直流电源和电焊机等。
3.2 自动化控制系统PWM波在自动化控制系统中也有广泛的应用，例如： - 数字-模拟转换器（DAC）：PWM波可以通过滤波电路转换为模拟信号，用于输出到模拟设备。
- 舵机控制：舵机通常使用PWM波进行控制，通过改变PWM波的占空比控制舵机转角。
- LED调光：PWM波可以用于控制LED的亮度，通过改变PWM波的占空比来实现亮度调节。
3.3 在音频和视频领域的应用•音频信号处理：PWM波可以模拟模拟音频信号，通过改变PWM波的占空比来实现音频信号的调节，例如音量控制。
•音频放大器：PWM波可以应用在音频放大器中，将输入音频信号转换为PWM波，再通过滤波电路得到模拟音频信号输出。
•数字电视和显示器：PWM波可以用于控制LED背光的亮度，通过改变PWM波的占空比来实现灰度调制。
PWM波的原理与应用
PWM波的原理与应用1. 什么是PWM波PWM（Pulse Width Modulation）波是一种脉冲宽度调制技术，通过调节脉冲的宽度来控制信号的平均功率。
PWM波通常由一个周期性的高电平和低电平组成，其中高电平的持续时间被称为脉冲宽度，用占空比来表示。
占空比是高电平时间与周期时间之比，通常以百分比的形式表达。
2. PWM波的原理PWM波的原理基于时间上的分解，通过快速开关电源，将电压变为高频的脉冲波形。
在每个周期内，改变脉冲的宽度来控制电流的大小。
当脉冲宽度较大时，平均电流较大；当脉冲宽度较小时，平均电流较小。
这种方式可以在保持电压不变的情况下，改变负载电流的平均值。
3. PWM波的应用3.1 电机控制PWM波广泛应用于电机控制领域。
通过改变PWM波的占空比，可以调节电机的转速和扭矩。
在调速电机中，通常使用PWM信号来驱动电机，通过改变脉冲宽度，控制电机的转速。
而在电动车、步进电机等控制中，PWM波被用来控制电机的转矩。
3.2 LED调光PWM波也常用于LED照明领域。
由于LED的亮度和电流的关系是非线性的，因此使用PWM波来调整亮度是一种常见的方法。
通过改变PWM的占空比，可以调整LED的亮度，实现灯光的调光效果。
由于PWM波的频率较高，人眼无法感知，因此可以实现无闪烁的调光。
3.3 无线通信PWM波也可以用于无线通信系统中。
在调制解调器中，常使用PWM波来调制信号，将模拟信号转换为数字信号进行传输。
在无线电频率调制中，PWM波也被广泛应用于射频信号的调制。
3.4 电力转换PWM波还被应用于电力转换器中。
由于PWM波可以控制电流的平均值，因此在直流-交流转换器、交流-直流转换器等电力转换器中，PWM技术可以有效地实现能量的高效转换和控制。
4. PWM波的优点•高效率：由于PWM波调整电流的平均值而不是电压，因此可以提高能量利用率。
•简单：PWM技术的实现相对简单，成本较低。
•精确控制：通过调整占空比，可以精确地控制电流、功率等参数。
几种PWM控制方法
几种PWM控制方法PWM（脉宽调制）是一种广泛应用于电子设备中的控制方法，通过控制信号的脉冲宽度来改变电路或设备的输出功率。
以下是几种常见的PWM 控制方法：1.定频PWM控制定频PWM控制是一种简单而常见的PWM控制方法，通过将固定频率的脉冲信号与一个可变的占空比相乘来实现控制。
脉冲的高电平时间代表设备处于工作状态的时间比例，而低电平时间代表设备处于停止状态的时间比例。
定频PWM控制可通过调整脉冲的占空比来改变输出功率，但频率固定不变。
2.双边PWM控制双边PWM控制是一种可调节频率和占空比的PWM控制方法。
与定频PWM不同的是，双边PWM控制可以根据需求调整脉冲的频率和占空比。
通过改变脉冲的频率和占空比，可以获得较高的精度和更灵活的控制效果。
3.单脉冲宽度调制（SPWM）单脉冲宽度调制是一种通过调整脉冲宽度的PWM控制方法。
与常规PWM不同的是，SPWM控制中只有一个脉冲被发送，其宽度和位置可以根据需求进行调整。
SPWM控制常用于逆变器和交流驱动器等高精度要求的应用，可以实现比其他PWM控制方法更精确的波形控制。
4.多级PWM控制多级PWM控制是一种在多个层次上进行PWM调制的控制方法。
通过将一系列的PWM信号级联起来，每个PWM信号的频率和占空比不同，可以实现更高精度和更复杂的波形控制。
多级PWM控制常用于高性能电机驱动器、中央处理器(CPU)和功率放大器等需要高精度信号处理的应用。
5.空间矢量调制（SVPWM）空间矢量调制是一种通过调整电压矢量的方向和大小来实现PWM控制的方法。
SVPWM通过控制电压矢量之间的切换来生成输出波形，可以实现较高的电压和电流控制精度。
空间矢量调制常用于三相逆变器、电子制动器和无刷直流电机等高功率应用中，可以实现高质量的输出波形。
6.滑模PWM控制滑模PWM控制是一种通过添加滑模调节器来实现PWM控制的方法。
滑模调节器可以通过反馈控制来实现系统的快速响应和鲁棒性，从而实现更好的控制效果。
几种PWM控制方法
脉冲宽度调制（PWM）是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制。
它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用于测量，通信，功率控制与变换等许多领域。
一种模拟控制方式，根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。
脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。
通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。
电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。
通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。
只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。
多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)需要的调制频率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。
许多微控制器内部都包含有PWM控制器。
例如，Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择接通时间和周期。
占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周期的倒数。
执行PWM操作之前，这种微处理器要求在软件中完成以下工作：* 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期* 在PWM控制寄存器中设置接通时间* 设置PWM输出的方向，这个输出是一个通用I/O管脚* 启动定时器* 使能PWM控制器PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。
让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。
噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时，也才能对数字信号产生影响。
对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点，而且这也是在某些时候将PWM用于通信的主要原因。
pwm调制方法
pwm调制方法PWM（Pulse Width Modulation，脉宽调制）是一种电信号调制技术，通常用于控制电子设备和驱动电机等应用。
PWM调制方法通过控制信号的脉冲宽度来控制输出电平的平均数值。
以下是几种常见的PWM调制方法：1.占空比调制（Duty Cycle Modulation）：占空比是指脉冲信号的高电平时间占一个周期的比例。
通过改变脉冲的高电平时间和周期时间（周期=高电平时间+低电平时间），可以控制输出信号的平均电平。
当高电平时间占比较大时，输出电平趋近于高电平；当高电平时间占比较小时，输出电平趋近于低电平。
2.脉冲数调制（Pulse Count Modulation）：脉冲数调制是一种在设定的时间内生成一定数量的脉冲的调制方法。
输出脉冲数的多少决定了输出信号的平均电平。
通常，输出脉冲数越多，平均电平越高；输出脉冲数越少，平均电平越低。
3.多级脉冲调制（Multilevel Pulse Modulation）：多级脉冲调制是一种通过调整多个不同幅度的脉冲来控制输出信号的平均电平的方法。
每个脉冲的幅度级别决定了对应的电平大小。
通过精确控制每个幅度级别的脉冲数量，可以实现较高分辨率的输出控制。
4.Delta脉宽调制（Delta Modulation）：Delta脉宽调制是一种基于脉冲的增量进行调制的方法。
通过比较输入信号与前一个采样的脉冲大小的差异来决定脉冲宽度的增加或减少。
这种方法通常用于模拟信号的数字编码和传输。
这些是一些常见的PWM调制方法，每种方法都有不同的应用场景和适用性。
选择合适的PWM调制方法取决于具体的应用需求和设计要求。
pwm占空比
PWM占空比什么是PWM占空比？PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）是一种电子技术，用于控制电信号的占空比。
占空比是指信号周期内脉冲的高电平时间与低电平时间之比。
PWM占空比常用来控制电流、电压、功率等。
PWM占空比的计算公式PWM占空比可以用以下公式来计算：占空比 = (高电平时间 / 信号周期) × 100%通常以百分比的形式表示。
例如，一个50%的占空比表示高电平时间和低电平时间相等。
PWM占空比的应用场景PWM占空比广泛应用于各种领域，包括电子、通信、机械控制等。
下面是一些典型的应用场景：1. 电机驱动控制在电机驱动控制中，PWM占空比常用于调整电机的转速和扭矩。
通过改变占空比，可以控制电机的速度和力矩输出。
2. LED调光控制PWM占空比在LED调光控制中被广泛应用。
通过改变占空比，可以调整LED的亮度。
低占空比表示较低的亮度，而高占空比则表示较高的亮度。
3. 电源控制PWM占空比也被用于电源控制，以调整输出电压或电流。
通过改变占空比，可以控制电源的输出功率和稳定性。
PWM占空比的优点使用PWM占空比进行信号调制具有以下优点：1.精确控制：PWM占空比可以实现精确的电信号控制，可以根据需要自由调整占空比，以满足特定的需求。
2.高效能：由于PWM信号只在高电平和低电平之间切换，无需过多的功率消耗，因此具有较高的能量利用效率。
3.灵活性：通过改变占空比，可以调整输出信号的特性，适应不同的应用场景。
示例代码下面是一个使用Python编写的示例代码，用于控制GPIO 输出PWM信号的占空比。
import RPi.GPIO as GPIO# 设置GPIO模式和引脚GPIO.setmode(GPIO.BCM)GPIO.setup(18, GPIO.OUT)# 创建PWM对象，设置频率为1kHzpwm = GPIO.PWM(18, 1000)# 设置占空比为50%pwm.start(50)# 持续运行5秒钟time.sleep(5)# 停止PWM信号pwm.stop()# 清理GPIO引脚GPIO.cleanup()在上面的示例中，我们使用RPi.GPIO库在树莓派上控制GPIO 18引脚的PWM信号。
PWM原理及其应用
PWM原理及其应用什么是PWMPWM（Pulse Width Modulation）简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在测量、通信、工控等方面。
PWM的频率是指在1秒钟内，信号从高电平到低电平再回到高电平的次数，也就是说一秒钟PWM有多少个周期，单位Hz。
PWM的周期T=1/f，T是周期，f是频率。
如果频率为50Hz ，也就是说一个周期是20ms，那么一秒钟就有50次PWM周期。
占空比是一个脉冲周期内，高电平的时间与整个周期时间的比例，单位是% (0%-100%)一个周期的长度，如下图所示。
其中，周期是一个脉冲信号的时间，1s内的周期T次数等于频率f，脉宽时间是指高电平时间。
上图中，脉宽时间占总周期时间的比例，就是占空比。
比方说，周期的时间是10ms，脉宽时间是8ms，那么占空比是8/10= 80%，这就是占空比为80%的脉冲信号。
PWM就是脉冲宽度调制，通过调节占空比就可以调节脉冲宽度。
PWM原理以STM32单片机为例，其IO口只能输出高电平和低电平。
假设高电平为5V、低电平则为0V，那么要输出不同的模拟电压就要用到PWM。
通过改变IO口输出的方波的占空比，从而获得使用数字信号模拟成的模拟电压信号。
电压是以一种脉冲序列被加到模拟负载上去的，接通时是高电平1，断开时是低电平0。
接通时直流供电输出，断开时直流供电断开。
通过对接通和断开时间的控制，理论上来讲，可以输出任意不大于最大电压值5V的模拟电压。
比方说，占空比为50%那就是高电平时间一半，低电平时间一半。
在一定的频率下，就可以得到模拟的2.5V输出电压。
那么75%的占空比，得到的电压就是3.75V，如下图所示。
也就是说，在一定的频率下，通过不同的占空比即可得到不同大小的输出模拟电压，PWM就是通过这种原理实现数字模拟信号转换的。
PWM应用LED呼吸灯以经常使用的呼吸灯举例。
一般人眼睛对于80Hz以上刷新频率则完全没有闪烁感，那么我们平时见到的LED灯，当它的频率大于50Hz的时候，人眼就会产生视觉暂留效果，基本就看不到闪烁了，而是误以为是一个常亮的LED 灯。
单片机中PWM技术原理与应用案例详解
单片机中PWM技术原理与应用案例详解PWM（Pulse Width Modulation）是一种常用于控制电子设备的技术，广泛应用于单片机系统中。
PWM技术通过调整一个周期内高电平和低电平的时间比例，来实现对设备的控制。
本文章将详细介绍PWM技术的原理和应用案例。
首先，我们来了解PWM技术的基本原理。
PWM信号由高电平和低电平构成，高电平的时间称为占空比，用百分比来表示。
占空比越高，则高电平时间越长，输出的平均功率也越大。
相反，占空比越低，则高电平时间越短，输出的平均功率也越小。
PWM技术的原理是通过改变高电平和低电平的时间比例，来控制设备的输出。
以LED灯为例，当占空比为0%时，LED灯处于关闭状态；当占空比为100%时，LED灯处于全亮状态；当占空比为50%时，LED灯以一半的亮度工作。
在单片机系统中，PWM技术通常是通过定时器/计数器模块实现的。
所谓定时器，就是计算时间的设备，而计数器则是计数的设备。
定时器/计数器模块可以提供一个可编程的时钟源，并通过读取定时器的计数器值来确定时间的流逝。
使用PWM技术控制设备的步骤如下：1. 设定PWM的周期：通过设定定时器的计数器值和时钟源，来确定PWM的周期。
周期的选择取决于设备的要求和设计需求。
2. 设定PWM的占空比：通过修改定时器的计数器的初值和阈值，来设定PWM的占空比。
高电平的时间和低电平的时间由这两个值共同决定。
3. 启动定时器：启动定时器，开始产生PWM信号。
4. 反复循环：通过不断修改占空比，可以实现对设备的精确控制。
下面我们来看一个PWM技术的应用案例：温度控制。
在温度控制系统中，通过PWM技术可以精确地控制加热设备，以维持设定温度。
具体步骤如下：1. 设定温度范围和初始温度：根据实际需求，设定温度范围和初始温度。
2. 读取温度数据：使用温度传感器读取当前的温度数据。
3. 判断温度范围：将读取到的温度数据与设定的温度范围进行比较，判断当前的温度处于哪个范围。
pwm控制工作原理
pwm控制工作原理
PWM（Pulse Width Modulation）控制是一种通过调节信号的
脉冲宽度来控制输出电压或电流的技术。
它可以通过快速的开关操作将输入电压分成一系列的脉冲，并通过调节每个脉冲的宽度来控制输出。
这些脉冲可以由数字信号或模拟信号产生。
PWM控制的工作原理如下：
1. 产生模拟信号：首先，需要产生一个模拟信号，它可以是用于控制的输入信号，也可以是需要进行控制的电压或电流信号。
2. 设定PWM频率：根据需要，设定一个PWM的工作频率。
频率决定了脉冲的数量，以及宽度的调节范围。
3. 设定占空比：占空比是指高电平（脉冲宽度）占总周期的比例。
通过改变占空比，可以调节输出的电压或电流。
4. 脉冲生成：根据设定的PWM频率和占空比，产生一系列的
脉冲信号。
脉冲的宽度决定了输出信号的大小。
5. 输出滤波：PWM控制器输出的信号是一个脉冲信号，为了
使输出信号更加平滑，需要进行滤波处理。
常用的滤波器有低通滤波器，将脉冲信号转化为模拟信号。
6. 控制输出：将滤波后的信号传递给需要控制的设备，如电机、灯光等。
通过调节PWM信号的占空比，可以控制设备的输出
电压或电流。
总结起来，PWM控制利用脉冲信号的频率和占空比来控制输出电压或电流的大小。
通过快速的开关操作，可以模拟出连续电压或电流，并且具有精确控制的能力。
这种控制方式在电机驱动、电源调节等领域得到广泛应用。
PWM的工作原理有哪些应用场合
PWM的工作原理有哪些应用场合1. 什么是PWMPWM（Pulse Width Modulation）全称是脉宽调制，是一种常用的模拟调制技术。
它通过调节高电平和低电平的持续时间来控制输出信号的平均功率。
在PWM 信号中，周期固定，占空比（高电平时间与周期的比值）可调。
传统的PWM信号一般是方波，但也可以是任何形状的波形。
2. PWM的工作原理PWM的工作原理基于周期和占空比的调节。
当PWM信号的周期固定时，通过改变占空比，可以控制输出信号在高电平和低电平之间的时间比例，从而控制电路的平均功率。
在PWM信号中，高电平时间（t_on）和低电平时间（t_off）之和等于一个周期（T），即 t_on + t_off = T。
占空比（duty cycle）定义为高电平时间与周期的比值，即占空比 = (t_on / T) * 100%。
通过改变占空比，可以改变PWM信号高电平和低电平之间高低电平的时间比例，从而改变信号的平均功率输出。
3. PWM的应用场合3.1 控制电机速度PWM通常用于控制电机的速度。
通过改变PWM信号的占空比，可以控制电机供电的平均功率，进而控制电机的转速。
在电机驱动器中，一般使用PWM信号作为控制信号，通过调节占空比，可以精确地控制电机的速度。
3.2 LED调光控制PWM也常用于LED灯的调光控制。
通过调节PWM信号的占空比，可以改变LED灯的亮度。
在LED灯驱动电路中，使用PWM信号来控制LED的驱动电流，进而控制LED的亮度。
3.3 温度控制PWM信号还可以用于温度控制。
通过控制PWM信号的占空比，可以控制加热或制冷设备的平均功率输出。
通过调节占空比，可以精确地控制温度的变化，实现温度的精确控制。
3.4 音频放大器PWM在音频放大器中也有广泛的应用。
通过调节PWM信号的占空比，可以控制音频放大器输出信号的幅值。
在音频放大器电路中，通过将音频信号转换为PWM信号，并控制其占空比，可以实现高效、低失真的音频放大。
PWM的四种模式
int main(void) {
PWM_Initial(); while(1); }
//呼叫p30F3011(IC)指令巨集
//PWM = (20MHz / 16 / 1250) = 1 kHz //Disable PWM Interrupt 禁止PWM中斷 // 0b 1010 0000 0000 1000 // 0b 0000 0111 0111 0111 //設定duty cycle的大小 100%為PTPER2倍=2500Байду номын сангаас//設定PWM的輸出腳位 //優先權
#include <p30F4011.h>
_FWDT(WDT_OFF);
void PWM_Initial(void) {
PTPER = 1250;
IEC2bits.PWMIE = 0;
PTCON = 0xA008; PWMCON1 = 0x0777;
PDC1 = 1250;
OVDCON= 0x0100;
OVDCON Register
POVD3H~POVD1L 1 = PWM輸出 0 = PWM無輸出，但會對應到POUT
POUT3H~POUT1L (POVD為0時才會進入判斷) 1 = 輸出High 0 = 輸出Low
Free Running mode
Continuous Up/Down Count mode
00 = 1
01 = 4 10 = 16 11 = 64
PWM的四種模式 PTMOD<1,0> 00 = Free run mode.
01 = Signal-Event Mode 10 = Up/Down Counting Mode 11 = Up/Down Counting Mode with Interrupt for double PWM updates PWMCON1 register PMOD3~PMOD1 1 = 獨立輸出 0 = 互補輸出 PEN3H~PEN1L 1 = 作PWM的I/O 0 = 作一般I/O用途
描述pwm的使用方法。
描述pwm的使用方法。
PWM，即脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），是一种用于控制模拟信号的数字技术。
它通过改变脉冲的宽度来控制信号的幅度，常见于电子设备中用于控制电机速度、调节亮度等应用中。
首先，PWM的使用方法涉及到选择合适的PWM信号发生器。
在微控制器或单片机中，通常会有专门的PWM模块或者引脚来生成PWM信号。
用户需要根据具体的应用需求选择合适的PWM发生器。
其次，确定PWM的工作频率。
PWM信号的频率决定了信号的周期，一般来说，高频率的PWM信号可以减少电路中的滤波器大小，但也增加了开关损耗。
低频率的PWM信号则相反。
因此，需要根据具体的应用需求来确定PWM信号的工作频率。
接下来，确定PWM的占空比。
占空比是指PWM信号中高电平的时间占整个周期的比例。
通过改变占空比，可以控制输出信号的幅度。
一般来说，占空比越大，输出信号的幅度越大，反之亦然。
在实际应用中，用户需要根据具体的控制要求来确定PWM的占空比。
最后，将PWM信号应用到具体的控制电路中。
比如，控制电机
转速、调节LED灯的亮度等。
用户需要将PWM信号与相应的电路连接，并根据具体的控制要求进行调试和优化。
总的来说，PWM的使用方法涉及选择合适的PWM信号发生器、
确定工作频率和占空比，以及将PWM信号应用到具体的控制电路中。
通过合理的设置和应用，PWM技术可以实现精确的信号控制，广泛
应用于电子设备中。
pwm的频率控制原理及应用
PWM的频率控制原理及应用什么是PWMPWM（Pulse Width Modulation）中文名为脉宽调制，是一种电子信号的调制技术。
它通过控制信号的高电平时间和低电平时间的比例来调整信号的平均电压，从而实现对电压、电流或功率的精确控制。
PWM的原理在PWM技术中，通过调整信号的脉宽和周期来控制电路的输出。
具体来说，当脉冲的高电平时间占整个周期的一定比例时，电路的输出会产生相应的效果，比如改变电流的大小、控制电机的转速等。
具体实现PWM技术的方法有很多种，其中常见的方法是使用计数器和比较器。
计数器用来生成固定频率的计时信号，而比较器则用来将计数器的值与一个可调节的阈值进行比较，从而确定输出信号的脉宽。
PWM的应用PWM技术在各个领域都有广泛的应用。
下面列举几种常见的应用场景：1.电机控制：PWM技术被广泛应用于电机控制中，可以通过调整脉宽比例来控制电机的转速和扭矩。
例如，在机器人控制中，通过调整PWM信号的频率和占空比，可以实现精确的电机控制，从而使机器人实现各种运动。
2.LED灯控制：PWM技术也常用于LED灯的亮度控制。
通过控制PWM信号的占空比，可以精确地调节LED灯的亮度。
这种亮度调节方式具有高效、稳定的特点，被广泛应用于照明系统和显示屏中。
3.电源调节：PWM技术还可以用于电源调节。
通过调整PWM信号的占空比，可以控制开关电源输出电压的大小。
这种电源调节方式具有高效、可调性强的特点，常用于电子设备中。
4.音频放大：PWM技术还常用于音频放大电路中。
通过将音频信号转换为PWM信号，并通过模拟滤波器将其恢复为模拟信号，可以实现高效的音频放大。
5.电磁阀控制：PWM技术也可以应用于电磁阀控制中。
通过调整PWM信号的频率和占空比，可以精确地控制电磁阀的工作状态，从而控制流体的流量。
PWM的优势使用PWM技术有以下几个优势：1.高效性：PWM技术可以减小功率损耗，提高能量的利用率。
通过调整脉冲的占空比，可以控制输出电压或电流的大小，从而实现高效的能量转换。
PWM的基本原理及其应用实例
PWM的基本原理及其应用实例1. PWM的基本原理脉宽调制（PWM），是一种电脉冲宽度变化的模拟调制技术。
它通过改变电信号脉冲的宽度，来传递模拟信号。
PWM的基本原理可以总结如下：•脉冲宽度调制： PWM信号的基本特点是强度恒定，即信号的幅度不变，只是脉冲的宽度发生变化。
•周期和频率： PWM信号由一个周期组成，周期是两次信号脉冲的时间间隔。
频率是每秒钟的周期数，常用单位为赫兹（Hz）。
•占空比： PWM信号的占空比是指高电平占一个周期时间的比例。
通常用百分比来表示。
•模拟信号传输： PWM信号通过改变脉冲的宽度来传输模拟信号。
脉冲宽度越宽，表示模拟信号的幅度越大；脉冲宽度越窄，表示模拟信号的幅度越小。
脉宽调制的过程中，通常使用一个可调节占空比的计时器来实现。
通过改变计时器的计数值，可以改变脉冲的周期和宽度，从而实现对PWM信号的调节。
2. PWM的应用实例PWM技术在许多领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用实例：2.1 电机控制PWM技术在电机控制中起到关键作用。
通过调整PWM信号的占空比，可以控制电机的转速和转向。
具体应用如下：•电机驱动： PWM信号用于驱动直流电机、步进电机和无刷直流电机等。
通过改变PWM信号的占空比，可以控制电机的速度。
•电机方向：通过将两个PWM信号交替使用，可以控制电机的正反转。
2.2 照明控制PWM技术在照明控制中也有着广泛的应用。
通过调整PWM信号的占空比和频率，可以实现灯光的亮度和颜色调节。
具体应用如下：•LED调光： PWM信号用于调节LED灯的亮度。
通过改变PWM信号的占空比，可以调整LED灯的亮度。
•RGB灯控制： PWM信号用于控制RGB灯的颜色。
通过改变不同PWM信号的占空比，可以实现对各个颜色通道的控制。
2.3 电源变换器PWM技术在电源变换器中也有着重要的应用。
通过调整PWM信号的占空比和频率，可以实现电源的高效变换和稳定输出。
具体应用如下：•DC-DC变换器： PWM信号用于控制DC-DC变换器的输出电压。
简述PWM波的原理和应用
简述PWM波的原理和应用1. PWM波的原理PWM（Pulse Width Modulation）波是一种常用的调制技术，通过改变信号的脉冲宽度来实现信号的调制。
其原理主要包括以下几个方面：•基本架构：PWM波主要由一个固定频率的载波信号和一个可变占空比的调制信号组成。
其中，载波信号的频率通常高于信号带宽，可简化滤波器设计。
•脉冲宽度调制：PWM波的调制目标是改变信号的脉冲宽度，从而改变其平均值。
脉冲宽度的变化可以通过调整调制信号的占空比来实现。
占空比越大，平均值越大。
•滤波：由于PWM波含有许多高频成分，需要通过滤波器将其转换成对应的模拟信号。
滤波器通常是一个低通滤波器，用于去除高频部分。
•重构：通过将PWM波转换为模拟信号，可以得到与原始信号相近的波形。
这通常通过使用低通滤波器进行重构。
2. PWM波的应用PWM波在电子工程领域中有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用领域和具体应用案例：2.1 电机控制•直流电机控制：PWM波可以通过调整占空比来控制直流电机的转速。
通过改变脉冲宽度，可以实现电机的正转、反转和停止等功能。
•步进电机控制：PWM波可以用于步进电机的控制，通过调整脉冲宽度和频率，可以实现步进电机的定向旋转。
2.2 能源管理•开关电源：PWM波可以用于开关电源的控制。
通过调整开关周期和脉冲宽度，可以实现稳定的电源输出，并提高能源利用率。
•太阳能跟踪器：PWM波可以用于太阳能跟踪器的控制。
通过调整脉冲宽度，可以控制太阳能电池板的转向，以最大限度地吸收太阳能。
2.3 照明领域•LED控制：PWM波可以用于控制LED的亮度。
通过调整脉冲宽度，可以实现不同亮度的LED照明。
•背光控制：PWM波可以用于背光的控制。
通过调整脉冲宽度，可以实现不同亮度的LCD背光控制。
2.4 通信领域•音频编码：PWM波可以用于音频的编码。
通过将音频信号转换成PWM波，可以降低存储和传输的数据量，从而提高数据传输效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形.按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率.PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现.直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用.随着电力电子技术,微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论,非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展.到目前为止,已出现了多种PWM控制技术,根据PWM控制技术的特点,到目前为止主要有以下8类方法.1 .相电压控制PWM1.1 等脉宽PWM法[1]VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在早期是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的,其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压.等脉宽PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的,是PWM法中最为简单的一种.它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为PWM波,通过改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化.相对于PAM法,该方法的优点是简化了电路结构,提高了输入端的功率因数,但同时也存在输出电压中除基波外,还包含较大的谐波分量.1.2 随机PWM在上世纪70年代开始至上世纪80年代初,由于当时大功率晶体管主要为双极性达林顿三极管,载波频率一般不超过5kHz,电机绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注.为求得改善,随机PWM方法应运而生.其原理是随机改变开关频率使电机电磁噪音近似为限带白噪声(在线性频率坐标系中,各频率能量分布是均匀的),尽管噪音的总分贝数未变,但以固定开关频率为特征的有色噪音强度大大削弱.正因为如此,即使在IGBT已被广泛应用的今天,对于载波频率必须限制在较低频率的场合,随机PWM仍然有其特殊的价值;另一方面则说明了消除机械和电磁噪音的最佳方法不是盲目地提高工作频率,随机PWM技术正是提供了一个分析,解决这种问题的全新思路.1.3 SPWM法SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的,目前使用较广泛的PWM法.前面提到的采样控制理论中的一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同.SPWM法就是以该结论为理论基础,用脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值.该方法的实现有以下几种方案.1.3.1 等面积法该方案实际上就是SPWM法原理的直接阐释,用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的.由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点.1.3.2 硬件调制法硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的,其原理就是把所希望的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过对载波的调制得到所期望的PWM波形.通常采用等腰三角波作为载波,当调制信号波为正弦波时,所得到的就是SPWM波形.其实现方法简单,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调制波发生电路,用比较器来确定它们的交点,在交点时刻对开关器件的通断进行控制,就可以生成SPWM波.但是,这种模拟电路结构复杂,难以实现精确的控制.1.3.3 软件生成法由于微机技术的发展使得用软件生成SPWM波形变得比较容易,因此,软件生成法也就应运而生.软件生成法其实就是用软件来实现调制的方法,其有两种基本算法,即自然采样法和规则采样法.1.3.3.1 自然采样法[2]以正弦波为调制波,等腰三角波为载波进行比较,在两个波形的自然交点时刻控制开关器件的通断,这就是自然采样法.其优点是所得SPWM波形最接近正弦波,但由于三角波与正弦波交点有任意性,脉冲中心在一个周期内不等距,从而脉宽表达式是一个超越方程,计算繁琐,难以实时控制.1.3.3.2 规则采样法[3]规则采样法是一种应用较广的工程实用方法,一般采用三角波作为载波.其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波,再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断,从而实现SPWM法.当三角波只在其顶点(或底点)位置对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(即采样周期)内的位置是对称的,这种方法称为对称规则采样.当三角波既在其顶点又在底点时刻对正弦波进行采样时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽,在一个载波周期(此时为采样周期的两倍)内的位置一般并不对称,这种方法称为非对称规则采样.规则采样法是对自然采样法的改进,其主要优点就是是计算简单,便于在线实时运算,其中非对称规则采样法因阶数多而更接近正弦.其缺点是直流电压利用率较低,线性控制范围较小.以上两种方法均只适用于同步调制方式中.1.3.4 低次谐波消去法[2]低次谐波消去法是以消去PWM波形中某些主要的低次谐波为目的的方法.其原理是对输出电压波形按傅氏级数展开,表示为u(ωt)=ansinnωt,首先确定基波分量a1的值,再令两个不同的an=0,就可以建立三个方程,联立求解得a1,a2及a3,这样就可以消去两个频率的谐波.该方法虽然可以很好地消除所指定的低次谐波,但是,剩余未消去的较低次谐波的幅值可能会相当大,而且同样存在计算复杂的缺点.该方法同样只适用于同步调制方式中.1.4 梯形波与三角波比较法[2]前面所介绍的各种方法主要是以输出波形尽量接近正弦波为目的,从而忽视了直流电压的利用率,如SPWM法,其直流电压利用率仅为86.6%.因此,为了提高直流电压利用率,提出了一种新的方法--梯形波与三角波比较法.该方法是采用梯形波作为调制信号,三角波为载波,且使两波幅值相等,以两波的交点时刻控制开关器件的通断实现PWM控制.由于当梯形波幅值和三角波幅值相等时,其所含的基波分量幅值已超过了三角波幅值,从而可以有效地提高直流电压利用率.但由于梯形波本身含有低次谐波,所以输出波形中含有5次,7次等低次谐波.2 .线电压控制PWM前面所介绍的各种PWM控制方法用于三相逆变电路时,都是对三相输出相电压分别进行控制的,使其输出接近正弦波,但是,对于像三相异步电动机这样的三相无中线对称负载,逆变器输出不必追求相电压接近正弦,而可着眼于使线电压趋于正弦.因此,提出了线电压控制PWM,主要有以下两种方法.2.1 马鞍形波与三角波比较法马鞍形波与三角波比较法也就是谐波注入PWM方式(HIPWM),其原理是在正弦波中加入一定比例的三次谐波,调制信号便呈现出马鞍形,而且幅值明显降低,于是在调制信号的幅值不超过载波幅值的情况下,可以使基波幅值超过三角波幅值,提高了直流电压利用率.在三相无中线系统中,由于三次谐波电流无通路,所以三个线电压和线电流中均不含三次谐波[4]. 除了可以注入三次谐波以外,还可以注入其他3倍频于正弦波信号的其他波形,这些信号都不会影响线电压.这是因为,经过PWM调制后逆变电路输出的相电压也必然包含相应的3倍频于正弦波信号的谐波,但在合成线电压时,各相电压中的这些谐波将互相抵消,从而使线电压仍为正弦波.2.2 单元脉宽调制法[5]因为,三相对称线电压有Uuv+Uvw+Uwu=0的关系,所以,某一线电压任何时刻都等于另外两个线电压负值之和.现在把一个周期等分为6个区间,每区间60°,对于某一线电压例如Uuv,半个周期两边60°区间用Uuv本身表示,中间60°区间用-(Uvw+Uwu)表示,当将Uvw和Uwu作同样处理时,就可以得到三相线电压波形只有半周内两边60°区间的两种波形形状,并且有正有负.把这样的电压波形作为脉宽调制的参考信号,载波仍用三角波,并把各区间的曲线用直线近似(实践表明,这样做引起的误差不大,完全可行),就可以得到线电压的脉冲波形,该波形是完全对称,且规律性很强,负半周是正半周相应脉冲列的反相,因此,只要半个周期两边60°区间的脉冲列一经确定,线电压的调制脉冲波形就唯一地确定了.这个脉冲并不是开关器件的驱动脉冲信号,但由于已知三相线电压的脉冲工作模式,就可以确定开关器件的驱动脉冲信号了.该方法不仅能抑制较多的低次谐波,还可减小开关损耗和加宽线性控制区,同时还能带来用微机控制的方便,但该方法只适用于异步电动机,应用范围较小.3 .电流控制PWM电流控制PWM的基本思想是把希望输出的电流波形作为指令信号,把实际的电流波形作为反馈信号,通过两者瞬时值的比较来决定各开关器件的通断,使实际输出随指令信号的改变而改变.其实现方案主要有以下3种.3.1 滞环比较法[4]这是一种带反馈的PWM控制方式,即每相电流反馈回来与电流给定值经滞环比较器,得出相应桥臂开关器件的开关状态,使得实际电流跟踪给定电流的变化.该方法的优点是电路简单,动态性能好,输出电压不含特定频率的谐波分量.其缺点是开关频率不固定造成较为严重的噪音,和其他方法相比,在同一开关频率下输出电流中所含的谐波较多.3.2 三角波比较法[2]该方法与SPWM法中的三角波比较方式不同,这里是把指令电流与实际输出电流进行比较,求出偏差电流,通过放大器放大后再和三角波进行比较,产生PWM波.此时开关频率一定,因而克服了滞环比较法频率不固定的缺点.但是,这种方式电流响应不如滞环比较法快.3.3 预测电流控制法[6]预测电流控制是在每个调节周期开始时,根据实际电流误差,负载参数及其它负载变量,来预测电流误差矢量趋势,因此,下一个调节周期由PWM产生的电压矢量必将减小所预测的误差.该方法的优点是,若给调节器除误差外更多的信息,则可获得比较快速,准确的响应.目前,这类调节器的局限性是响应速度及过程模型系数参数的准确性.4 .空间电压矢量控制PWM [7]空间电压矢量控制PWM(SVPWM)也叫磁通正弦PWM法.它以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁通去逼近基准圆磁通,由它们的比较结果决定逆变器的开关,形成PWM波形.此法从电动机的角度出发,把逆变器和电机看作一个整体,以内切多边形逼近圆的方式进行控制,使电机获得幅值恒定的圆形磁场(正弦磁通).具体方法又分为磁通开环式和磁通闭环式.磁通开环法用两个非零矢量和一个零矢量合成一个等效的电压矢量,若采样时间足够小,可合成任意电压矢量.此法输出电压比正弦波调制时提高15%,谐波电流有效值之和接近最小.磁通闭环式引入磁通反馈,控制磁通的大小和变化的速度.在比较估算磁通和给定磁通后,根据误差决定产生下一个电压矢量,形成PWM波形.这种方法克服了磁通开环法的不足,解决了电机低速时,定子电阻影响大的问题,减小了电机的脉动和噪音.但由于未引入转矩的调节,系统性能没有得到根本性的改善.5 .矢量控制PWM[8]矢量控制也称磁场定向控制,其原理是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia,Ib及Ic,通过三相/二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1及Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1及It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿对直流电动机的控制方法,实现对交流电动机的控制.其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制.通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制.但是,由于转子磁链难以准确观测,以及矢量变换的复杂性,使得实际控制效果往往难以达到理论分析的效果,这是矢量控制技术在实践上的不足.此外.它必须直接或间接地得到转子磁链在空间上的位置才能实现定子电流解耦控制,在这种矢量控制系统中需要配置转子位置或速度传感器,这显然给许多应用场合带来不便.6 .直接转矩控制PWM[8]1985年德国鲁尔大学Depenbrock教授首先提出直接转矩控制理论(Direct Torque Control简称DTC).直接转矩控制与矢量控制不同,它不是通过控制电流,磁链等量来间接控制转矩,而是把转矩直接作为被控量来控制,它也不需要解耦电机模型,而是在静止的坐标系中计算电机磁通和转矩的实际值,然后,经磁链和转矩的Band-Band控制产生PWM信号对逆变器的开关状态进行最佳控制,从而在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,能方便地实现无速度传感器化,有很快的转矩响应速度和很高的速度及转矩控制精度,并以新颖的控制思想,简洁明了的系统结构,优良的动静态性能得到了迅速发展.但直接转矩控制也存在缺点,如逆变器开关频率的提高有限制.7. 非线性控制PWM单周控制法[7]又称积分复位控制(Integration Reset Control,简称IRC),是一种新型非线性控制技术,其基本思想是控制开关占空比,在每个周期使开关变量的平均值与控制参考电压相等或成一定比例.该技术同时具有调制和控制的双重性,通过复位开关,积分器,触发电路,比较器达到跟踪指令信号的目的.单周控制器由控制器,比较器,积分器及时钟组成,其中控制器可以是RS触发器,其控制原理如图1所示.图中K可以是任何物理开关,也可是其它可转化为开关变量形式的抽象信号.单周控制在控制电路中不需要误差综合,它能在一个周期内自动消除稳态,瞬态误差,使前一周期的误差不会带到下一周期.虽然硬件电路较复杂,但其克服了传统的PWM控制方法的不足,适用于各种脉宽调制软开关逆变器,具有反应快,开关频率恒定,鲁棒性强等优点,此外,单周控制还能优化系统响应,减小畸变和抑制电源干扰,是一种很有前途的控制方法.8 .谐振软开关PWM传统的PWM逆变电路中,电力电子开关器件硬开关的工作方式,大的开关电压电流应力以及高的du/dt和di/dt限制了开关器件工作频率的提高,而高频化是电力电子主要发展趋势之一,它能使变换器体积减小,重量减轻,成本下降,性能提高,特别当开关频率在18kHz以上时,噪声将已超过人类听觉范围,使无噪声传动系统成为可能.谐振软开关PWM的基本思想是在常规PWM变换器拓扑的基础上,附加一个谐振网络,谐振网络一般由谐振电感,谐振电容和功率开关组成.开关转换时,谐振网络工作使电力电子器件在开关点上实现软开关过程,谐振过程极短,基本不影响PWM技术的实现.从而既保持了PWM技术的特点,又实现了软开关技术.但由于谐振网络在电路中的存在必然会产生谐振损耗,并使电路受固有问题的影响,从而限制了该方法的应用.总结PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点.由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一.相关应用领域:PWM控制结束主要应用在电力电子技术行业,具体讲,包括风力发电、电机调速、直流供电等领域，由于其四象限变流的特点，可以反馈再生制动的能量，对于目前国家提出的节能减排具有积极意义。