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第一章 脉宽调制技术的产生、发展与模式1

1.1 概述1

1.2 调速传动系统的发展趋势2

1.3 PWM变频调速系统的特点及现状3

1.4 UPS的发展概况7

1.5 主要脉宽调制模式10

1.6 几种新型PWM控制技术14

1.7 微机数字化PWM波控制方法17

第二章 脉宽调制技术原理19

2.1 均值PWM波脉宽调制技术19

2.1.1 均值PWM波原理与分析19

2.2 次最优PWM波参数算法22

2.1.2 换相点公式及脉宽计算值22

2.2.1 次最优PWM波原理与分析23

2.2.2 次最优PWM波脉宽计算26

2.3 DPWM(直接PWM)波脉宽算法27

2.3.1 DPWM波控制技术27

2.3.2 DPWM波脉宽算法及计算机仿真29

2.4 改进型等面积PWM控制算法33

2.4.1 等面积PWM控制算法33

2.4.2 双极性逆变器输出电压、电流仿真35

2.4.3 改进型等面积PWM控制算法40

2.4.4 导通时引起的波形失真及其补偿47

2.5 周期补偿无差拍PWM控制算法48

2.5.1 无差拍PWM控制算法48

2.5.2 周期补偿无差拍PWM控制算法51

2.5.3 控制系统特性分析52

2.5.4 旁路环流控制56

2.6 状态观测器型无差拍PWM控制算法58

2.6.1 状态观测器原理58

2.6.2 状态观测器型无差拍PWM控制算法60

2.7 干扰预测型无差拍PWM控制算法64

第三章 微型计算机控制产生PWM波的原理68

3.1 Z-80 CPU控制产生PWM波的原理68

3.1.1 三相电势发生器68

3.1.2 三角波发生器70

3.1.3 PWM波合成器70

3.2.2 次最优PWM波控制的变频调速系统原理71

3.2.1 MCS-51系列单片微机主要性能特点71

3.2 MCS-51系列单片微机控制产生次最优PWM波的原理71

3.2.3 产生PWM波的硬件电路72

3.2.4 产生次最优PWM波有关参数计算子程序74

3.3 MCS-8098片内部件产生PWM波的原理76

3.3.1 8098单片微机主要性能特点76

3.3.2 8098片内PWM部件产生PWM波的原理77

3.3.3 8098片内HSO部件产生PWM波的原理78

3.4 8098单片微机控制产生均值PWM波的原理87

3.4.1 均值PWM波解耦控制变频调速原理87

3.4.2 产生均值PWM波的硬件电路和控制程序89

第四章 功率晶体管逆变器92

4.1 概述92

4.2 逆变器基本原理92

4.2.1 电压型逆变器93

4.2.2 电流型逆变器95

4.3 电压型PWM逆变器96

4.3.1 概述96

4.3.2 单相PWM逆变器97

4.3.3 三相PWM逆变器102

4.4 电流型PWM逆变器108

4.4.1 消除低次谐波的PWM控制108

4.4.2 次谐波调制方式111

第五章 逆变器驱动电路与测控电路113

5.1 GTR驱动、检测与保护电路113

5.1.1 GTR驱动电路113

5.1.2 逆变器工作参量的检测与保护电路115

5.1.3 由UAA4002组成的驱动、保护电路117

5.1.4 驱动模块M57215BL122

5.2 IGBT驱动、检测与保护电路123

5.2.1 IGBT的特点123

5.2.2 EXB841驱动模块及其保护电路124

5.2.3 IGBT实用缓冲保护电路127

5.3 可关断功率晶体管延时互锁电路129

5.4 PWM开关延时校正电路130

5.5 频率/转速检测与显示电路131

第六章 微机脉宽调制技术控制的电动机调速系统134

6.1 小功率异步电动机变频调速系统134

6.1.1 电动机主要参数及控制要求134

6.1.2 控制系统设置134

6.1.3 PWM变频调速原理135

6.1.4 系统性能特点137

6.1.5 控制软件设计140

6.2 异步电动机转差频率微机控制系统147

6.2.1 转差频率控制规律——数学模型147

6.2.2 异步电动机转差频率微机控制原理149

6.2.3 转差频率控制系统校正设计151

6.2.4 系统硬件设置156

6.2.5 系统软件设计157

6.2.6 输出电压、电流波形仿真与实验结果165

6.3 均值PWM波解耦控制变频调速系统169

6.3.1 标量解耦控制数学模型169

6.3.2 微机硬件系统设置172

6.3.3 系统控制程序设计175

6.3.4 实验结果与分析179

第七章 微机脉宽调制技术控制UPS系统181

7.1 周期补偿无差拍控制UPS系统181

7.1.1 系统结构和工作原理181

7.1.2 系统硬件设置183

7.1.3 系统软件设计185

7.1.4 仿真与实验结果197

7.2 状态观测器型无差拍控制UPS系统198

7.2.1 系统硬件电路设置199

7.2.2 系统控制软件设计199

7.2.3 系统稳定性、仿真与试验结果207

附录一 部分专业名词术语英中文对照表211

附录二 部分常用集成电路引脚图213

参考文献218