脉冲宽度调制

脉冲宽度调制a?囚*冲畫e*收脾e軽百科名片脉冲宽度调制脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简 称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一 种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许 多领域中。弦目录隐藏简介基本原理具体过程脉冲宽度调制优点控制方法脉冲宽度调制相关应用领域具体应用简介基本原理具体过程脉冲宽度调制优点控制方法 脉冲宽度调制相关应用领域具体应用编辑本段简介脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化 来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶 体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在 工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字输出来对模拟 电路进行控制的一种非常有效的技术。PWM 控制技术以其控制简单 ,灵活和动态响应好的优点而成 为电力电子技术最广泛应用的控制方式 ,也是人们研究的热点 .由 于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限 ,结合现代控 制理论思想或实现无谐振软开关技术将会成为 PWM 控制技术发 展的主要方向之一。编辑本段基本原理随着电子技术的发展，出现了多种 PWM 技术，其中包括： 相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电 压控制 PWM 等，而在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽 PWM 法，它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为 PWM 波形，通过 改变脉冲列的周期可以调频， 改变脉冲的宽度或占空比可以调压， 采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整 P WM 的周期、 PWM 的占空比而达到控制充电电流的目的。模拟信号的值可以连续变化，其时间和幅度的分辨率都没有限制。9V电池就是一种模拟器件，因为它的输出电压并不精确地 等于9V，而是随时间发生变化，并可取任何实数值。与此类似， 从电池吸收的电流也不限定在一组可能的取值范围之内。模拟信 号与数字信号的区别在于后者的取值通常只能属于预先确定的可 能取值集合之内，例如在OV, 5V这一集合中取值。模拟电压和电流可直接用来进行控制，如对汽车收音机的音 量进行控制。在简单的模拟收音机中，音量旋钮被连接到一个可 变电阻。拧动旋钮时，电阻值变大或变小；流经这个电阻的电流 也随之增加或减少，从而改变了驱动扬声器的电流值，使音量相 应变大或变小。与收音机一样，模拟电路的输出与输入成线性比 例。尽管模拟控制看起来可能直观而简单，但它并不总是非常经济或可行的。其中一点就是，模拟电路容易随时间漂移，因而难以调节。能够解决这个问题的精密模拟电路可能非常庞大、笨重 （如老式的家庭立体声设备 ）和昂贵。模拟电路还有可能严重发热， 其功耗相对于工作元件两端电压与电流的乘积成正比。模拟电路 还可能对噪声很敏感，任何扰动或噪声都肯定会改变电流值的大 小。通过以数字方式控制模拟电路，可以大幅度降低系统的成本 和功耗。此外，许多微控制器和 DSP 已经在芯片上包含了 PWM 控制器，这使数字控制的实现变得更加容易了。编辑本段具体过程脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码 的方法。通过高分辨率 计数器的使用,方波的占空比被调制用来 对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的， 因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要 么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复 脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到 负载上的时候， 断的时候即是供电被断开的时候。 只要带宽足够， 任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载 )需要的调制频 率高于10Hz，通常调制频率为1kHz到200kHz之间。许多微控制器内部都包含有 PWM 控制器。例如， Microchi p公司的PIC16C67内含两个PWM控制器，每一个都可以选择 接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比；调制频率为周 期的倒数。执行 PWM 操作之前，这种微处理器要求在软件中完 成以下工作：1、设置提供调制方波的片上定时器 /计数器的周期2、在 PWM 控制寄存器中设置接通时间3、设置 PWM 输出的方向，这个输出是一个通用 I/O 管脚4、启动定时器5、使能 PWM 控制器编辑本段脉冲宽度调制优点PWM 的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的，无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降 到最小。噪声只有在强到足以将逻辑 1改变为逻辑 0或将逻辑 0 改变为逻辑 1 时，也才能对数字信号产生影响。对噪声抵抗能力的增强是 PWM 相对于模拟控制的另外一个 优点，而且这也是在某些时候将 PWM 用于通信的主要原因。从 模拟信号转向 PWM 可以极大地延长通信距离。在接收端，通过 适当的 RC 或 LC 网络可以滤除调制高频方波并将信号还原为模 拟形式。总之， PWM 既经济、节约空间、抗噪性能强，是一种值得 广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。编辑本段控制方法采样控制理论中有一个重要结论 :冲量相等而形状不同的窄 脉冲加在具有惯性的环节上时 ,其效果基本相同 .PWM 控制技术 就是以该结论为理论基础 ,对半导体开关器件的导通和关断进行 控制 ,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲 ,用这些 脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形 .按一定的规则对各脉冲 的宽度进行调制 ,既可改变逆变电路输出电压的大小 ,也可改变输 出频率.PWM 控制的基本原理很早就已经提出 ,但是受电力电子器件 发展水平的制约 ,在上世纪 80 年代以前一直未能实现 .直到进入上 世纪 80 年代 ,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展 ,PWM 控制技术才真正得到应用 .随着电力电子技术 ,微电子技术和自动 控制技术的发展以及各种新的理论方法 ,如现代控制理论 ,非线性 系统控制思想的应用 ,PWM 控制技术获得了空前的发展 .到目前 为止,已出现了多种PWM控制技术,根据PWM控制技术的特点， 到目前为止主要有以下 8 类方法.等脉宽 PWM 法VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)装置在早期 是采用PAM(Pulse Amplitude Modulation)控制技术来实现的, 其逆变器部分只能输出频率可调的方波电压而不能调压 .等脉宽 PWM法正是为了克服PAM法的这个缺点发展而来的，是PWM法 中最为简单的一种 .它是把每一脉冲的宽度均相等的脉冲列作为 PWM 波,通过改变脉冲列的周期可以调频 ,改变脉冲的宽度或占 空比可以调压 ,采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化 .相对于PAM法,该方法的优点是简化了电路结构，提高了输入端的功率因数,但同时也存在输出电压中除基波外 ,还包含较大的谐波分随机 PWM在上世纪 70 年代开始至上世纪 80年代初,由于当时大功率晶 体管主要为双极性达林顿三极管，载波频率一般不超过5kHz,电机 绕组的电磁噪音及谐波造成的振动引起了人们的关注 .为求得改 善,随机 PWM 方法应运而生 .其原理是随机改变开关频率使电机 电磁噪音近似为限带白噪声 (在线性频率坐标系中 ,各频率能量分 布是均匀的 ),尽管噪音的总分贝数未变 ,但以固定开关频率为特征 的有色噪音强度大大削弱正因为如此,即使在IGBT已被广泛应 用的今天 ,对于载波频率必须限制在较低频率的场合 ,随机 PWM 仍然有其特殊的价值 ;另一方面则说明了消除机械和电磁噪音的 最佳方法不是盲目地提高工作频率 ,随机 PWM 技术正是提供了一 个分析,解决这种问题的全新思路 .SPWM 法SPWM(Sinusoidal PWM)法是一种比较成熟的，目前使用较 广泛的 PWM 法.前面提到的采样控制理论中的一个重要结论 :冲 量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时 ,其效果基 本相同 .SPWM 法就是以该结论为理论基础 ,用脉冲宽度按正弦规 律变化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆变电路 中开关器件的通断 ,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的 正弦波在相应区间内的面积相等 ,通过改变调制波的频率和幅值 则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值 .该方法的实现有以下 几种方案.等面积法该方案实际上就是 SPWM 法原理的直接阐释 ,用同样数量的 等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替正弦波 ,然后计算各脉冲的宽 度和间隔 ,并把这些数据存于微机中 ,通过查表的方式生成 PWM 信号控制开关器件的通断 ,以达到预期的目的 .由于此方法是以 SP WM 控制的基本原理为出发点 ,可以准确地计算出各开关器件的 通断时刻 ,其所得的的波形很接近正弦波 ,但其存在计算繁琐 ,数据 占用内存大 ,不能实时控制的缺点 .硬件调制法硬件调制法是为解决等面积法计算繁琐的缺点而提出的 ,其 原理就是把所希望的波形作为调制信号 ,把接受调制的信号作为 载波,通过对载波的调制得到所期望的 PWM 波形.通常采用等腰 三角波作为载波 ,当调制信号波为正弦波时 ,所得到的就是 SPWM 波形.其实现方法简单 ,可以用模拟电路构成三角波载波和正弦调 制波发生电路 ,用比较器来确定它们的交点 ,在交点时刻对开关器 件的通断进行控制 ,就可以生成 SPWM 波.但是 ,这种模拟电路结 构复杂 ,难以实现精确的控制 .软件生成法由于微机技术的发展使得用软件生成 SPWM 波形变得比较 容易 ,因此 ,软件生成法也就应运而生 .软件生成法其实就是用软件 来实现调制的方法 ,其有两种基本算法 ,即自然采样法和规则采样 法.自然采样法以正弦波为调制波 ,等腰三角波为载波进行比较 ,在两个波形 的自然交点时刻控制开关器件的通断 ,这就是自然采样法 .其优点 是所得 SPWM 波形最接近正弦波 ,但由于三角波与正弦波交点有 任意性 ,脉冲中心在一个周期内不等距 ,从而脉宽表达式是一个超 越方程,计算繁琐,难以实时控制 .规则采样法规则采样法是一种应用较广的工程实用方法 ,一般采用三角 波作为载波 .其原理就是用三角波对正弦波进行采样得到阶梯波 , 再以阶梯波与三角波的交点时刻控制开关器件的通断 ,从而实现 SPWM 法.当三角波只在其顶点 （或底点 ）位置对正弦波进行采样 时,由阶梯波与三角波的交点所确定的脉宽 ,在一个载波周期 （即采 样周期 ）内的位置是对称的 ,这种方法称为对称规则采样 .当三角波 既在其顶点又在底点时刻对正弦波进行采样时 ,由阶梯波与三角 波的交点所确定的脉宽 ,在一个载波周期 (此时为采样周期的两倍 ) 内的位置一般并不对称 ,这种方法称为非对称规则采样 .规则采样法是对自然采样法的改进 ,其主要优点就是是计算 简单 ,便于在线实时运算 ,其中非对称规则采样法因阶数多而更接 近正弦 .其缺点是直流电压利用率较低 ,线性控制范围较小 .以上两种方法均只适用于同步调制方式中 .低次谐波消去法低次谐波消去法是以消去 PWM 波形中某些主要的低次谐波 为目的的方法 .其原理是对输出电压波形按傅氏级数展开 ,表示为 u(et)二ansinne首先确定基波分量al的值，再令两个不同的an= 0,就可以建立三个方程,联立求解得a1,a2及a3,这样就可以消去 两个频率的谐波 .该方法虽然可以很好地消除所指定的低次谐波 ,但是,剩余未 消去的较低次谐波的幅值可能会相当大 ,而且同样存在计算复杂 的缺点.该方法同样只适用于同步调制方式中 .梯形波与三角波比较法前面所介绍的各种方法主要是以输出波形尽量接近正弦波为 目的,从而忽视了直流电压的利用率 ,如 SPWM 法,其直流电压利 用率仅为 86.6%.因此,为了提高直流电压利用率 ,提出了一种新的 方法 -梯形波与三角波比较法 .该方法是采用梯形波作为调制信号 三角波为载波 ,且使两波幅值相等 ,以两波的交点时刻控制开关器 件的通断实现 PWM 控制 .由于当梯形波幅值和三角波幅值相等时 ,其所含的基波分量 幅值已超过了三角波幅值 ,从而可以有效地提高直流电压利用率 . 但由于梯形波本身含有低次谐波 ,所以输出波形中含有 5次,7 次等 低次谐波.线电压控制 PWM前面所介绍的各种 PWM 控制方法用于三相逆变电路时 ,都是 对三相输出相电压分别进行控制的 ,使其输出接近正弦波 ,但是 ,对 于像三相异步电动机这样的三相无中线对称负载 ,逆变器输出不 必追求相电压接近正弦 ,而可着眼于使线电压趋于正弦 .因此 ,提出 了线电压控制 PWM, 主要有以下两种方法 .马鞍形波与三角波比较法马鞍形波与三角波比较法也就是谐波注入 PWM 方式 (HIPW M),其原理是在正弦波中加入一定比例的三次谐波，调制信号便呈 现出马鞍形,而且幅值明显降低 ,于是在调制信号的幅值不超过载 波幅值的情况下 ,可以使基波幅值超过三角波幅值 ,提高了直流电 压利用率.在三相无中线系统中 ,由于三次谐波电流无通路 ,所以三 个线电压和线电流中均不含三次谐波 4.除了可以注入三次谐波以外 ,还可以注入其他 3 倍频于正弦 波信号的其他波形 ,这些信号都不会影响线电压.这是因为，经过PWM调制后逆变电路输出的相电压也 必然包含相应的 3 倍频于正弦波信号的谐波 ,但在合成线电压时 , 各相电压中的这些谐波将互相抵消 ,从而使线电压仍为正弦波 .单元脉宽调制法因为,三相对称线电压有 Uuv+Uvw+Uwu=0 的关系,所以,某 一线电压任何时刻都等于另外两个线电压负值之和 .现在把一个 周期等分为6个区间，每区间60，对于某一线电压例如Uuv,半个 周期两边60区间用Uuv本身表示冲间60区间用-(Uvw+Uwu) 表示，当将Uvw和Uwu作同样处理时，就可以得到三相线电压波形 只有半周内两边 60区间的两种波形形状 ,并且有正有负 .把这样 的电压波形作为脉宽调制的参考信号 ,载波仍用三角波 ,并把各区 间的曲线用直线近似 (实践表明 ,这样做引起的误差不大 ,完全可 行),就可以得到线电压的脉冲波形 ,该波形是完全对称 ,且规律性 很强,负半周是正半周相应脉冲列的反相 ,因此,只要半个周期两边 60区间的脉冲列一经确定 ,线电压的调制脉冲波形就唯一地确定 了.这个脉冲并不是开关器件的驱动脉冲信号 ,但由于已知三相线 电压的脉冲工作模式 ,就可以确定开关器件的驱动脉冲信号了 .该方法不仅能抑制较多的低次谐波 ,还可减小开关损耗和加 宽线性控制区 ,同时还能带来用微机控制的方便 ,但该方法只适用 于异步电动机 ,应用范围较小.电流控制 PWM电流控制 PWM 的基本思想是把希望输出的电流波形作为指 令信号 ,把实际的电流波形作为反馈信号 ,通过两者瞬时值的比较 来决定各开关器件的通断 ,使实际输出随指令信号的改变而改变 . 其实现方案主要有以下 3 种.滞环比较法这是一种带反馈的 PWM 控制方式 ,即每相电流反馈回来与电 流给定值经滞环比较器 ,得出相应桥臂开关器件的开关状态 ,使得 实际电流跟踪给定电流的变化 .该方法的优点是电路简单 ,动态性 能好 ,输出电压不含特定频率的谐波分量 .其缺点是开关频率不固 定造成较为严重的噪音 ,和其他方法相比 ,在同一开关频率下输出 电流中所含的谐波较多 .三角波比较法该方法与 SPWM 法中的三角波比较方式不同 ,这里是把指令 电流与实际输出电流进行比较 ,求出偏差电流 ,通过放大器放大后 再和三角波进行比较 ,产生 PWM 波.此时开关频率一定 ,因而克服 了滞环比较法频率不固定的缺点 .但是 ,这种方式电流响应不如滞 环比较法快 .预测电流控制法预测电流控制是在每个调节周期开始时 ,根据实际电流误差 , 负载参数及其它负载变量 ,来预测电流误差矢量趋势 ,因此 ,下一个 调节周期由 PWM 产生的电压矢量必将减小所预测的误差 .该方法 的优点是 ,若给调节器除误差外更多的信息 ,则可获得比较快速 ,准 确的响应.目前,这类调节器的局限性是响应速度及过程模型系数 参数的准确性 .空间电压矢量控制 PWM空间电压矢量控制PWM(SVPWM)也叫磁通正弦PWM法. 它以三相波形整体生成效果为前提 ,以逼近电机气隙的理想圆形 旋转磁场轨迹为目的 ,用逆变器不同的开关模式所产生的实际磁 通去逼近基准圆磁通 ,由它们的比较结果决定逆变器的开关 ,形成 PWM 波形.此法从电动机的角度出发 ,把逆变器和电机看作一个 整体,以内切多边形逼近圆的方式进行控制 ,使电机获得幅值恒定 的圆形磁场 (正弦磁通 ).具体方法又分为磁通开环式和磁通闭环式 .磁通开环法用两 个非零矢量和一个零矢量合成一个等效的电压矢量 ,若采样时间 足够小,可合成任意电压矢量 .此法输出电压比正弦波调制时提高 15%,谐波电流有效值之和接近最小 .磁通闭环式引入磁通反馈 ,控制磁通的大小和变化的速度 .在比较估算磁通 和给定磁通后 ,根据误差决定产生下一个电压矢量 ,形成 PWM 波 形.这种方法克服了磁通开环法的不足 ,解决了电机低速时 ,定子电 阻影响大的问题 ,减小了电机的脉动和噪音 .但由于未引入转矩的 调节 ,系统性能没有得到根本性的改善 .矢量控制 PWM矢量控制也称磁场定向控制，其原理是将异步电动机在三相 坐标系下的定子电流aib及ic,通过三相/二相变换,等效成两相静 止坐标系下的交流电流 Ia1 及 Ib1, 再通过按转子磁场定向旋转变 换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流 im1 及 it1(im1 相当于直 流电动机的励磁电流 ;it1 相当于与转矩成正比的电枢电流 ),然后 模仿对直流电动机的控制方法 ,实现对交流电动机的控制 .其实质 是将交流电动机等效为直流电动机 ,分别对速度 ,磁场两个分量进 行独立控制 .通过控制转子磁链 ,然后分解定子电流而获得转矩和 磁场两个分量 ,经坐标变换 ,实现正交或解耦控制 .但是,由于转子磁链难以准确观测 ,以及矢量变换的复杂性 ,使 得实际控制效果往往难以达到理论分析的效果 ,这是矢量控制技 术在实践上的不足 .此外.它必须直接或间接地得到转子磁链在空 间上的位置才能实现定子电流解耦控制 ,在这种矢量控制系统中 需要配置转子位置或速度传感器 ,这显然给许多应用场合带来不 便.直接转矩控制 PWM1985 年德国鲁尔大学 Depenbrock 教授首先提出直接转矩 控制理论(Direct Torque Control简称DTC).直接转矩控制与矢 量控制不同 ,它不是通过控制电流 ,磁链等量来间接控制转矩 ,而是 把转矩直接作为被控量来控制 ,它也不需要解耦电机模型 ,而是在 静止的坐标系中计算电机磁通和转矩的实际值 ,然后 ,经磁链和转 矩的 Band-Band 控制产生 PWM 信号对逆变器的开关状态进行最 佳控制 ,从而在很大程度上解决了上述矢量控制的不足 ,能方便地 实现无速度传感器化 ,有很快的转矩响应速度和很高的速度及转 矩控制精度,并以新颖的控制思想 ,简洁明了的系统结构 ,优良的动 静态性能得到了迅速发展 .但直接转矩控制也存在缺点，如逆变器开关频率的提咼有限 制.非线性控制 PWM单周控制法 7又称积分复位控制 (Integration Reset Control,简称IRC),是一种新型非线性控制技术，其基本思想是控制开关 占空比,在每个周期使开关变量的平均值与控制参考电压相等或 成一定比例.该技术同时具有调制和控制的双重性 ,通过复位开关 , 积分器,触发电路,比较器达到跟踪指令信号的目的 .单周控制器由 控制器，比较器,积分器及时钟组成，其中控制器可以是RS触发器, 其控制原理如图1所示.图中K可以是任何物理开关，也可是其它 可转化为开关变量形式的抽象信号 .单周控制在控制电路中不需要误差综合 ,它能在一个周期内 自动消除稳态 ,瞬态误差 ,使前一周期的误差不会带到下一周期 .虽 然硬件电路较复杂 ,但其克服了传统的 PWM 控制方法的不足 ,适 用于各种脉宽调制软开关逆变器 ,具有反应快,开关频率恒定 ,鲁棒 性强等优点 ,此外 ,单周控制还能优化系统响应 ,减小畸变和抑制电 源干扰 ,是一种很有前途的控制方法 .谐振软开关 PWM传统的 PWM 逆变电路中 ,电力电子开关器件硬开关的工作方 式,大的开关电压电流应力以及高的du/dt和di/dt限制了开关器件 工作频率的提高 ,而高频化是电力电子主要发展趋势之一 ,它能使 变换器体积减小 ,重量减轻,成本下降,性能提高,特别当开关频率 在 18kHz 以上时 , 噪声将已超过人类听觉范围 , 使无噪声传动系统 成为可能.谐振软开关 PWM 的基本思想是在常规 PWM 变换器拓扑的 基础上,附加一个谐振网络 ,谐振网络一般由谐振电感 ,谐振电容和 功率开关组成 .开关转换时 ,谐振网络工作使电力电子器件在开关 点上实现软开关过程 ,谐振过程极短 ,基本不影响 PWM 技术的实 现.从而既保持了 PWM 技术的特点 ,又实现了软开关技术 .但由于 谐振网络在电路中的存在必然会产生谐振损耗 , 并使电路受固有 问题的影响 ,从而限制了该方法的应用。编辑本段脉冲宽度调制相关应用领域PWM 控制技术主要应用在电力电子技术行业 ,具体讲,包括 风力发电、电机调速、直流供电等领域，由于其四象限变流的特点，可以反馈再生制动的能量，对于目前国家提出的节能减排具 有积极意义。编辑本段具体应用简介脉宽调制 PWM 是开关型稳压电源中的术语。这是按稳压的 控制方式分类的，除了 PWM 型，还有 PFM 型和 PWM、PFM 混 合型。脉宽宽度调制式（PWM ）开关型稳压电路是在控制电路输 出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳 定输出电压的目的。PWM 软件法控制充电电流本方法的基本思想就是利用单片机具有的 PWM 端口，在不 改变 PWM 方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的 P WM 控制寄存器来调整 PWM 的占空比，从而控制充电电流。本 方法所要求的单片机必须具有ADC端口和PWM端口这两个必须 条件，另外 ADC 的位数尽量高，单片机的工作速度尽量快。在 调整充电电流前，单片机先快速读取充电电流的大小，然后把设 定的充电电流与实际读取到的充电电流进行比较，若实际电流偏 小则向增加充电电流的方向调整 PWM 的占空比；若实际电流偏 大则向减小充电电流的方向调整 PWM 的占空比。在软件 PWM 的调整过程中要注意 ADC 的读数偏差和电源工作电压等引入的 纹波干扰，合理采用算术平均法等数字滤波技术。PWM 在推力调制中的应用1962 年， Nicklas 等提出了脉冲调制理论，指出利用喷气脉 冲对航天器控制是简单有效的控制方案，同时能使时间或能量达 到最优控制。脉宽调制发动机控制方式是在每一个脉动周期内，通过改变 阀门在开或关位置上停留的时间来改变流经阀门的气体流量，从 而改变总的推力效果，对于质量流率不变的系统，可以通过脉宽 调制技术来获得变推力的效果。脉宽调制通常有两种方法 15 ：第一种为整体脉宽调制，对 控制对象进行控制器设计，并根据控制要求的作用力大小，对整 个系统模型进行动态的数学解算变换，得出固定力输出应该持续 作用的时间和开始作用时间；第二种为脉宽调制器，不考虑控制 对象模型，而是根据输入进行 “动态衰减 ”性的累加，然后经过某 种算法变换后，决定输出所持续的时间。这种方式非常简单，也 能达到输出作用近似相同。脉宽调制控制技术结构简单、易于实现、技术比较成熟，俄 罗斯已经将其成功地应用于远程火箭的角度稳定系统控制中。但 是当调制量为零时，正反向的控制作用相互抵消，控制效率明显 比变流率系统低。而且系统响应有一定的滞后，其开关的频率必 须远大于 KKV 本身的固有频率， 否则不但起不到调制效果， 甚至 会发生灾难性后果。