本项目对数字PWM控制技术在数字系统延迟、混叠和量化造成的非线性等方面进行了深入的研究,并得到以下研究成果1)阐明了数字PWM控制环路延时的构成和来源,在控制环路框图中明确给出总延时环节,计算出延时对开环相位裕量的影响。2)分析了量化噪声在控制系统中的传播,发现数字微分算法对量化误差具有很强的放大作用,且与采样频率有关。该发现解释了数字控制普遍存在的输出噪声和纹波大于模拟控制系统的现象,且进一步解释了极限环振荡问题产生的原因。 3)阐明了采样频率与开关频率的关系,给出了每开关周期采样1次带来稳态误差这一问题的频域解释,并指出采样频率与开关频率成非整数倍时可能出现拍频现象。4) 以FPGA为核心,实现了面向多种不同应用的数字控制器,应用范围覆盖DC-DC,PFC和DC-AC等。5)研究了临界导电模式双路错相PFC电路的数字控制器,阐明了该电路中特有的倍周期振荡问题,并提出了几种改进算法。6)设计了用于加速器磁铁电源的高精度多相数字PWM控制器,稳定度优于10ppm/8小时,大信号跟踪精度可达0.1%,输出正弦电流的THD低于0.02%,已被用于中国散裂中子源加速器磁铁电源的预
英文主题词Delay; derivative noise; aliase; quantization; limit cycle oscillation