[发明专利]一种具有连续脉冲数特性的最优PWM调制方法

权利要求书

1.一种具有连续脉冲数特性的最优PWM调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1以四分之一周期内的开关动作相位为自变量，搜索各个脉冲数下关于调制系数的开关表，分析各个脉冲数的磁链轨迹波形，并根据该磁链轨迹波形的周期性对称性和脉冲序列周期性对磁链进行分块，每块磁链定义为磁链单元，磁链单元对应的开关序列即为脉冲单元；

S2分析同一调制系数下不同磁链单元边界磁链幅值大小，加入磁链幅值大小的限定条件后重新搜索开关表；

S3列举各个脉冲数下脉冲单元的起始电平状态，并据此计算不同的脉冲数下的脉冲单元进行组合需要额外增加的开关动作次数，形成额外开关动作表；

S4根据所述加入磁链幅值大小的限定条件后重新搜索的开关表以及额外开关动作表，确定待切换的脉冲单元以及该待切换的脉冲单元需要增加的额外开关动作次数，并据此更新开关频率误差；

步骤S1中，采用梯度下降法搜索各个脉冲数下关于调制系数的开关表；

步骤S4具体包括以下步骤：

S41根据队列中前一脉冲单元U_l、系统频率f_e、系统所需的开关频率f_sw得出候选的脉冲单元U_x和U_y；

S42确定脉冲单元U_x和U_y的起始电平状态，以及脉冲单元U_x和U_y分别与前一脉冲单元U_l连接时将会产生的额外开关动作数量n_x、n_y，并得到脉冲单元U_x和U_y的等效开关频率；

S43根据上一次脉冲单元选择后得到的开关频率误差计算修正后的系统开关频率f_sw′；

S44使用修正后的开关频率f_sw′分别计算脉冲单元U_x和U_y选择概率；

S45分别对脉冲单元U_x和U_y的选择概率进行限幅，限幅后的概率分别记作p_x′和p_y′；

S46随机生成[0，1]内的随机数r，若r＜p_x′，则选择脉冲单元U_x作为待切换的脉冲单元，否则选择脉冲单元U_y作为待切换的脉冲单元；

S47根据脉冲单元U_x和U_y的等效开关频率以及限幅后的概率更新开关频率误差，并将该开关频率误差作为下次脉冲单元选择计算过程中的上一次脉冲单元选择后得到的开关频率误差。

2.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，步骤S41中，构成脉冲单元U_x的脉冲数x和构成脉冲单元U_y的脉冲数y需相邻，且满足：

xf_e＜f_sw＜yf_e

若脉冲单元U_x或者脉冲单元U_y具有两种可能的脉冲单元选择，则根据系统的调制比选择谐波含量更小的脉冲单元。

3.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，步骤S42中，所述脉冲单元U_x和U_y的等效开关频率计算模型为：

式中，f_x为脉冲单元U_x的等效开关频率，f_y为脉冲单元U_y的等效开关频率，x为构成脉冲单元U_x的脉冲数，y为构成脉冲单元U_y的脉冲数。

4.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，步骤S43中，所述修正后的系统开关频率f_sw′的计算模型为：

f_sw′＝f_sw-f_error(k-1)

式中，f_error(k-1)为上一次脉冲单元选择后得到的开关频率误差。