[发明专利]用于PWM数字控制的过采样即时信号处理方法

摘要

本发明涉及数字信号处理领域，特别是用于PWM数字控制的过采样信号处理方法。随着电子技术的发展，计算机处理信息的速度已经有了极大的提高，意味着信号采样频率可以大大增加。大功率PWM电路中功率开关器件的最佳开关频率远远小于计算机允许的信号采样频率，在一个PWM控制周期内，可以对控制信号进行多次采样和运算，也即是过采样。过采样可以获得更多的系统信息，减小采样延时，提高控制系统的性能。本发明克服单次采样的缺点，结合过采样平均法和预测法的优点，提出了一种新的过采样信号处理方法，能提高信号频带宽度，抑制PWM电路固有的载波干扰，提高控制精度，改善PWM数字控制系统的瞬态响应速度和高频信号跟踪能力。

主权项

一种用于PWM数字控制的采样信号处理方法，包含信号采样处理单元和PWM比较单元，信号采样频率是PWM载波频率的N倍，N为大于1的整数，信号采样处理单元在每个采样周期内，依次选取当前周期的采样值X(0)及此前周期的采样值X(‑1)，X(‑2)，……，X(‑M+1)，X(‑M)，共M+1个，M为大于1的整数，确定用于控制规律运算的采样等效值，并计算PWM控制量和输出PWM控制量，PWM比较单元根据载波特性在特殊时间点接收由信号采样处理单元输出的最新的PWM控制量，舍弃多余的PWM控制量，其特征在于按以下方式确定用于控制规律运算的采样等效值Y：Y＝(1/M+K)*X(0)+X(‑1)/M+X(‑2)/M+…+X(‑M+1)/M‑K*X(‑M)其中K为大于0的常数。