优化随机控制算法的标题

随机控制的基本思想是用一种随机的开关策略代替常规固定的开关模式，使逆变器输出电压的谐波成分均匀分布在一个较宽的频率范围内，达到抑制噪声和振动的目的。

随机控制在这里就是指随机PWM控制，实现的方式有三，即随机开关频率PWM、随机脉冲位置PWM和随机调制PWM，常用的为随机开关频率PWM。

1.随机开关频率PWM

电磁噪声的频谱分布，在f_s一定时，频谱也就确定。此频率下的谐波电压u_fs可表示为

u_fs=U_mcos（2πf_st） （2-21）

如果f_s改变，则频谱相应地变化。设f_s按某一规律变化，则谐波电压不再集中在f_s频率下，而分布在f_s（t）频率范围内，由谐波电流引起的电磁噪声也将分布在f_s（t）的范围内，由式（2-21）也可知，噪声分布情况直接与f_s相关，如果f_s（t）为一特定带宽函数，两相邻的调制频率之间相关联，则噪声为按特定规律重复的有色噪声。为消除此噪声，可使f_s（t）为一限带的白噪声信号，以达到抑制某一噪声的目的。随机开关频率PWM就是基于这一原理，通过随机改变开关频率，而使电动机电磁噪声近似为限带白噪声。尽管噪声的总分贝数未变，但有声噪声的强度将大幅度削弱，从可有利于逆变器的现场运行。

2.随机脉冲位置PWM

随机脉冲位置PWM的基本思路是在确定的开关模式时，若将电压矢量导通位置做适当的改变，会影响电压频谱的分布，可以在基波分量不变的情况下，得到一个宽而均匀的连续频谱，从而抑制幅值较大的谐波分量，达到抑制噪声和振动的目的。

如果在对称调制模式中，每一个开关周期中随机只选用一个零矢量u₀或u₇，位于开关周期的两端或中间，则运行中有四种可能情况。根据可能出现的情况，按参考电压所处的扇区，设置好各通道产生触发脉冲的时刻，便可实现随机脉冲位置PWM。该方法实际上是在两种低开关损耗模式之间的随机切换，故可以在减少噪声、损耗的同时，提高了变频器的效率。

3.随机调制PWM(www.xing528.com)

这是一种用合成周期构成有限状态机（FSM）为基础的随机SVPWM的方式。以合成周期作为新策略中PWM形成过程中的基本长度单元，通过在若干有限状态机之间实现随机转换，达到随机调制空间电压矢量的效果。

FSM如图2-29所示，若能实现该图S₁，S₂，S₃，S4之间随机切换，就能实现随机SVPWM输出，且不会改变输出电压总量和每个输出电压矢量的作用时间。

图2-29 随机调制策略的FSM实现

图2-30所示为该方法的仿真实验结果，可见效果很好。

图2-30 仿真功率谱密度比较

a）随机化调制前 b）随机化调制后