用于极低频地质探测的CPS-SPWM技术研究
Research on Carrier Phase Shifted SPWM for ELF Geolgical Detection
在地下资源探测和地震预测领域，极低频探测技术可以满足大范围、大深度的探测需求，是地质探测的新手段。极低频探测技术需要产生高精度低谐波含量电磁信号的人工场源，在众多控制法中，正弦脉宽调制（SPWM）控制法在极低频段具有其他控制法无可比拟的消谐波性能，而载波移相正弦脉宽调制（CPS-SPWM）控制法则是在SPWM控制法的基础上发展出来的一种新型控制法，它常用于级联型的多电平变换电路，输出电流谐波含量小于基本的SPWM控制法，所以在极低频地质探测中使用CPS-SPWM控制法则具有很大的优势。本文首先对CPS-SPWM控制方法进行了理论分析，推导了级联型多电平变换器的输出电压表达式，从表达式中可以看到CPS-SPWM控制技术取得了很好的消谐波效果。通过MATLAB/Simulink建模仿真，选取了调制比、载波比、载波频率、调制方式等影响输出电流谐波的相关参数。然后使用FPGA进行了CPS-SPWM控制信号的生成，说明了具有高稳定度和准确度的CPS-SPWM信号的生成思路，运用VHDL硬件描述语言实现了正弦调制波、载波三角波、死区控制等功能模块并组成了CPS-SPWM驱动信号产生系统。最后通过搭建实验平台，验证了相关仿真结论，进一步证明了CPS-SPWM控制法在极低频地质探测应用中的优越性。
- 作者：
- 李纵
- 学位授予单位：
- 中国舰船研究院
- 专业名称：
- 信号与信息处理
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 刘斌
- 中图分类号：
- TN911.7
- 关键词：
- CPS-SPWM；地下资源探测；地震预测；极低频
- CPS-SPWM；underground resources exploration；earthquake prediction；ELF