CN111490666B - 一种pwm调制方法、模块及pwm控制系统 - Google Patents

一种pwm调制方法、模块及pwm控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明所提供的一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统。所述PWM调制方法，在PWM周期不变的情况下，在一个PWM周期内多次调整脉冲宽度，动态控制功率开关管，克服了因为功率开关管的工作频率低的限制，实现了通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。

Description

一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统
技术领域
本发明涉及绝缘栅双极型晶体管控制领域，特别是涉及一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统。
背景技术
现在的工业级大功率电源(几十Kw至几百Kw级)通常是采用大功率绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)模块组装而成。IGBT具有节能、安装维修方便、散热稳定、工作电流大等特点，因此被广泛的应用。大型电源基本都选择用IGBT，如高铁电机驱动，电动汽车的电机控制等。可见，通过控制IGBT实现电源系统的快速响应尤为重要。现有技术中多采用模拟电源控制芯片和数字电源控制芯片进行IGBT的控制。其中，模拟电源控制芯片多采用UC38XX，SG25XX等系列来实现。数字电源控制芯片多采用TI28XX系列来控制IGBT来实现。但是，因为包括IGBT在内的功率开关管的工作频率很低的限制，即使在模拟电源控制芯片和数字电源控制芯片的工作频率很高的情况下，也无法实现通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。
发明内容
本发明的目的是提供一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统，以实现通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种PWM调制方法，所述PWM调制方法包括如下步骤：
将初始的当前PWM周期的最大脉宽设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽，将时间计数值的初始值设置为0，所述时间计数值从初始值开始每预设时间周期增加1；
获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽；
获取AD采样时的时间计数值，作为当前的时间计数值；
判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的最大脉宽，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示当前的时间计数值小于当前PWM周期的最大脉宽，则判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的给定脉宽，得到第二判断结果，若所述第二判断结果表示当前的时间计数值小于当前PWM周期的给定脉宽，则利用当前PWM周期的给定脉宽更新当前PWM周期的最大脉宽，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，返回步骤“获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽”；
若所述第一判断结果表示当前的时间计数值不小于当前PWM周期的最大脉宽或所述第二判断结果表示当前的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则等待下一个PWM周期的到来，当下一个PWM周期到来时，执行步骤“将初始的当前PWM周期的脉宽设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽，将时间计数值的初始值设置为“0”。
可选的，所述利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，具体包括：
当时间计数值增加时，判断增加后的时间计数值是否小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，得到第三判断结果；
若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为高电平；
若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为低电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前周期的实际调制脉宽。
一种PWM调制模块，所述PWM调制模块包括：PWM计数器、PWM值更新模块和PWM生成模块；
所述PWM计数器与所述PWM值更新模块连接，所述PWM计数器用于进行时间计数，并将时间计数值发送给所述PWM值更新模块；
所述PWM值更新模块与所述PWM生成模块连接，所述PWM值更新模块用于获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽，判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的最大脉宽，当当前的时间计数值小于当前PWM周期的最大脉宽时，判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的给定脉宽；当当前的时间计数值小于当前PWM周期的给定脉宽，利用当前PWM周期的给定脉宽更新当前PWM周期的最大脉宽，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，将更新后的调制脉宽发送给所述PWM生成模块；
所述PWM生成模块与所述PWM计数器连接，所述PWM生成模块用于利用更新后的调制脉宽和PWM计数器的时间计数值进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，并将所述当前PWM周期的实际调制脉宽发送给PWM值更新模块。
可选的，所述PWM生成模块包括比较器和比较结果处理子模块；
所述比较器用于当时间计数值增加时，判断增加后的时间计数值是否小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，得到第三判断结果；
所述比较结果处理子模块用于若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为高电平；若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为低电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前周期的实际调制脉宽。
一种PWM控制系统，所述PWM控制系统包括AD采样模块、PID计算模块、PWM调制模块、功率开关管组件和控制对象；
所述AD采样电路分别与所述控制对象和所述PID计算模块连接，所述AD采样模块用于采集控制对象的状态信号，并将所述状态信号发送给所述PID计算模块；
所述PID计算模块与所述PWM调制模块连接，所述PID计算模块用于对所述状态信号进行PID计算，获得PID计算结果，并将所述PID计算结果发送给所述PWM调制模块；
所述PWM调制模块与所述功率开关管组件连接，所述功率开关组件与所述控制对象连接，所述PWM调制模块用于根据所述PID计算结果，进行PWM调制，获取PWM信号，并利用所述PWM信号控制所述功率开关管进而控制所述控制对象的状态。
可选的，所述PID计算模块为增量型PID计算模块。
可选的，所述控制对象为直流电源，所述直流电源包括变压器和整流器。
可选的，所述AD采样模块包括电压霍尔传感器、电流霍尔传感器和AD转换器；
所述电压霍尔传感器和所述电流霍尔传感器均设置在所述变压器的次级侧，所述电压霍尔传感器用于获取所述变压器的次级输出电压；所述电流霍尔传感器用于获取所述变压器的次级输出电流；
所述电压霍尔传感器与所述AD转换器连接，所述电流霍尔传感器与所述AD转换器连接，所述AD转换器与所述PWM调制模块连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统。所述PWM调制方法，在PWM周期不变的情况下，在一个PWM周期内多次调整脉冲宽度，动态控制功率开关管，克服了因为功率开关管的工作频率低的限制，实现了通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的PWM调制方法的流程图；
图2为本发明提供的计数原理图；
图3为本发明提供的PWM调制方法的原理图；
图4为本发明提供的参数关系示意图；
图5为本发明具体实施方式提供的PWM调制方法的时钟图；
图6为本发明提供的现有PWM调制方法原理图；
图7为本发明提供的当前PWM周期的最大脉宽更新的流程图；
图8为本发明提供的利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制的原理图；
图9为本发明提供的PWM控制系统的结构示意图；
图10为本发明提供的AD采样模块的AD采样时钟图；
图11为本发明提供的AD采样模块的AD采样原理图；
图12为本发明提供的PID计算模块的PID计算原理图；
图13为本发明提供的PID计算模块的PID计算时钟图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统，以实现通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种PWM调制方法，所述PWM调制方法包括如下步骤：
将初始的当前PWM周期的最大脉宽Tp(K0)设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽U(0)，将时间计数值Tc的初始值设置为0，所述时间计数值从初始值开始每预设时间周期增加1。
获取PID计算结果u，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽Tg。
获取AD采样时的时间计数值Tc，作为当前的时间计数值。
判断当前的时间计数值Tc(K1)是否小于当前PWM周期的最大脉宽Tp(K0)，得到第一判断结果。
若所述第一判断结果表示当前的时间计数值Tc(K1)小于当前PWM周期的最大脉宽Tp(K0)，判断当前的时间计数值Tc(K1)是否小于当前PWM周期的给定脉宽Tg(K1)，得到第二判断结果，若所述第二判断结果表示当前的时间计数值Tc(K1)小于当前PWM周期的给定脉宽Tg(K1)，则利用当前PWM周期的给定脉宽Tg(K1)更新当前PWM周期的最大脉宽，即，Tp(K1)＝Tg(K1)，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽Tp(K1)进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽U(1)，返回步骤“获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽”。
若所述第一判断结果表示当前的时间计数值Tc(K1)不小于当前PWM周期的最大脉宽Tp(K0)或所述第二判断结果表示当前的时间计数值Tc(K1)不小于当前PWM周期的给定脉宽Tg(K1)，则等待下一个PWM周期的到来，当下一个PWM周期到来时，执行步骤“将初始的当前PWM周期的最大脉宽设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽，将时间计数值的初始值设置为0”。
为了方便描述本发明将时间计数值Tc的周期(预设时间周期)设置为1/200MHZ＝5ns，Tc的最大值设置为PWM_MAX_PERIOD，Tc更新的过程如图2所示。
本发明提供的PWM调制方法的原理如图3所示。其中，参数Tc、Tg、Tp的含义如图4所示，其中Tc是PWM的计数器的时间计数值，Tp是PWM在本周期内的最大脉宽-----最后一次更新的PWM脉冲宽度(最大脉宽)，Tg是PID的计算结果-----对应的其实就是给定脉冲宽度。D＝Tg-Tc从0开始到最大脉宽，如果一直循环便是PWM信号，当D>＝0时PWM即输出“1”，当D<0时PWM即输出“0”。
下面以具体的实施例对本发明的PWM调制方法进行说明，本发明的PID的计算频率远高于PWM频率。本发明以PWM频率20KHZ,PID计算周期200KHZ为例加以说明，如图5所示。
现有的PWM调制器更新周期仅在K0一处，在下一个PWM周期来到之前不论K1—K10值怎么变，本周期的PWM值都不会改变。如图6所示，在计数器时间K0时Tc＝0，假如PID计算后给出最大值(对应最大脉宽)Tg(K0)＝TMAX此值作为PWM的输入值，交给PWM生成模块后最终生成一个周期的PWM脉宽。之后PWM计数器Tc每次以1/200MHZ的速度加一0+1…K1，直至时间PWM_MAX_PERIOD的到来。
Tp(K0)＝Tg(K0)＝Tmax；
根据图6可知，时间T1中的PWM状态“1”是确定的，已无法改变。时间T2中的PWM状态“1”(起始Tc＝0处，PID计算出的最大值Tmax)既然PWM都等待执行，所以就存在着改变的可能。而改变的依据就是Tg(K1)时，PID计算的值。PWM脉宽剩下的调整范围：Tp＝Tmax-Tc(K1)。
如图5所示，在计数器时间Tc设为“Tc(K1)”，PID计算后给出“Tg(K1)”PWM更新判断的工作原理：
(1)、时间计数器Tc(K1)<＝Tg(K0)时(Tg(K0)是上一次K0时PID的计算结果，上一次K0时的最大脉冲宽度Tp(K0))。即允许脉宽更新----实时重新设定PWM输出。可见，本发明的PWM更新就不再需要等到下一个周期K0(Tc＝0)的到来才会更新。更新速度大大提前了。
更新的原理如图7所示，在时间计数器“K1时”判断PWM计数器的值与K1时PID的值进行比较：
Tc(K1)<＝Tg(K1)时间在K1时PWM的脉宽调整为Tp(K1)＝Tg(K1)
Tc(K1)>Tg(K1)时间在K1时PWM的脉宽调整为Tp(K1)＝0，即PWM输出“0”。
(2)、当时间计数器Tc(K1)>Tg(K0)(Tg(K0)是上一次K0时PID的计算结果)即让PWM脉冲关闭，即在本周期内不允许再次开启PWM输出，必须保证20KHZ的频率稳定。
在PWM信号已经关闭的情况下，就不再允许PWM开启了，不然频率就无法保证定频(如20KHZ)。
(3)、K2、K3、K4、K5共四次以此类推(反复重复上面的(1)、(2)过程)直到本周期结束，也就是说最大可以允许更新了5次。
在PWM信号必须保证PWMA和PWMB宽度一致，不然会导致磁偏现象，所以一旦PWMA脉宽定了，PWMB脉宽就定了。即K5、K6、K7、K8、K9、K10也不允许更新。
其中，所述利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，具体包括：当时间计数值增加时，判断增加后的时间计数值是否小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，得到第三判断结果；若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为高电平；若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为低电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前周期的实际调制脉宽。
其中，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制的原理如图8所示，Tc是PWM的计数器，最大计数值至PWM_MAX_PERIOD时，便让Tc＝0。
localparamPWM_PERIOD＝13'b1_1111_0100_0000；//PWM周期
localparamPWM_DEARD＝16'd1000；//PWM死区定义；
localparamPWM_DEARD1＝16'd1000；//PWM死区定义；
localparamPWM_MAX_PERIOD＝PWM_PERIOD+PWM_DEARD*2；
localparamPWM_MAX_PERIOD1＝PWM_PERIOD+PWM_DEARD1*2。
如图9所示，本发明还提供一种PWM调制模块，所述PWM调制模块包括：PWM计数器、PWM值更新模块和PWM生成模块；所述PWM计数器与所述PWM值更新模块连接，所述PWM计数器用于进行时间计数，并将时间计数值发送给所述PWM值更新模块；所述PWM值更新模块与所述PWM生成模块连接，所述PWM值更新模块用于获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽，判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的最大脉宽，当当前的时间计数值小于当前PWM周期的最大脉宽时，判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的给定脉宽，当当前的时间计数值小于当前PWM周期的给定脉宽，利用当前PWM周期的给定脉宽更新当前PWM周期的最大脉宽，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，将更新后的调制脉宽发送给所述PWM生成模块；所述PWM生成模块与所述PWM计数器连接，所述PWM生成模块用于利用更新后的调制脉宽和PWM计数器的时间计数值进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，并将所述当前PWM周期的实际调制脉宽发送给PWM值更新模块。
其中，所述PWM生成模块包括比较器和比较结果处理子模块；所述比较器用于当时间计数值增加时，判断增加后的时间计数值是否小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，得到第三判断结果；所述比较结果处理子模块用于若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为高电平；若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为低电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前周期的实际调制脉宽。
如图9所示，本发明还提供一种PWM控制系统，所述PWM控制系统包括AD采样模块、PID计算模块、PWM调制模块、功率开关管组件和控制对象；所述AD采样电路分别与所述控制对象和所述PID计算模块连接，所述AD采样模块用于采集控制对象的状态信号，并将所述状态信号发送给所述PID计算模块；所述PID计算模块与所述PWM调制模块连接，所述PID计算模块用于对所述状态信号进行PID计算，获得PID计算结果，并将所述PID计算结果发送给所述PWM调制模块；所述PWM调制模块与所述功率开关管组件连接，所述功率开关组件与所述控制对象连接，所述PWM调制模块用于根据所述PID计算结果，进行PWM调制，获取PWM信号，并利用所述PWM信号控制所述功率开关管进而控制所述控制对象的状态。
其中，AD采样模块的A/D采样对象分为原边脉冲电流、次级输出电流、次级输出电压。如果电源为平特性(恒压特性)就用采样电压(数据)进行PID运算控制PWM信号脉宽。用电压霍尔传感器输出电压信号参与运算。
如果电源为陡降特性(恒流特性)就用采样次级输出电流(数据)进行PID运算控制PWM信号脉宽。用电流霍尔传感器输出电压信号参与运算。
AD采样的时钟如图10所示，AD采样的原理如图11所示。T0上电初始化---初始化完A/D转换部分的所有寄存器、I/O状态等。T1进行第一次A/D采样，并传递给PID输入接口参与运算。T2进行第二次A/D采样，并传递给PID输入接口参与运算。TN进行第N次A/D采样，并传递给PID输入接口参与运算。直到关闭电源。这样高速不间断采样FPGA芯片就能实时掌握被控制对象(电源)的状态。
本发明的PID计算模块为增量型PID计算模块。增量型PID的递推形式如图12所示，增量型PID的时钟如图13所示。
如图11和12所示，u(k)＝u(k-1)+△u(k)；
△u(k)＝Kp*(e(k)-e(k-1))+Ki*e(k)+Kd*(e(k)-2*e(k-1)+e(k-2))；
e(k)＝r(k)-s(k)；
其中，e(k)为第K次采样时刻的输入的偏差值；
e(k-1)为第K-1次(上次)采样时刻的输入的偏差值；
u(k)为本次PID输出结果---PID输出结果范围对于(0----4096)，其中u(k)＝0---无PID输出，对应无PWM输出；u(k)＝4096----对应最大PID输出，对应最宽PWM输出。
u(k-1)-上次PID输出结果。
u(k1)为第一次计算PID并输出结果，保存本次参数。
u(k2)为第二次根据第一次参数值与本次采样数据综合计算PID并输出结果，保存本次参数。
u(kn)第N次根据第上次的参数值与N采样数据综合计算PID并输出结果，直至关闭电源。
Kp-比例系数；
TI-积分常数；
Ki积分系数；
Kd微分系数；
K---采样序列号，K＝0,1,2,3,4,……；
r(k)-第K次给定采样值--上位机(计算机或者单片机)通过通信接口RS232传递给FPGA的接收模块。
s(k)-第K次反馈采样值---使用FPGA的A/D采样部分采样的数据，使用采样数据类型(电流数据或者电压数据)依据的电源的特性决定的。
AD采样数据范围是(0----4096)；恒流电源：0----无电流，4096----对应最大电流；恒压电源：0----无电压，4096----对应最高电压。
K0为上电初始化---初始化完PID部分的所有寄存器,u(k)＝0,u(k-1)＝0,e(k)＝0,e(k-1)＝0,e(k-2)＝0；
本发明的控制对象为直流电源但不限于直流电源，所述直流电源包括变压器和整流器。此时，所述AD采样模块包括电压霍尔传感器、电流霍尔传感器和AD转换器；所述电压霍尔传感器和所述电流霍尔传感器均设置在所述变压器的次级侧，所述电压霍尔传感器用于获取所述变压器的次级输出电压；所述电流霍尔传感器用于获取所述变压器的次级输出电流；所述电压霍尔传感器与所述AD转换器连接，所述电流霍尔传感器与所述AD转换器连接，所述AD转换器与所述PWM调制模块连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的一种PWM调制方法、模块及PWM控制系统。所述PWM调制方法，在PWM周期不变的情况下，在一个PWM周期内多次调整脉冲宽度，动态控制功率开关管，克服了因为功率开关管的工作频率低的限制，实现了通过功率开关控制的对象(电源系统)的快速响应。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种PWM调制方法，其特征在于，所述PWM调制方法应用于PWM控制系统的PWM调制模块，PWM控制系统包括AD采样模块、PID计算模块、PWM调制模块、功率开关管组件和控制对象，AD采样模块用于采集控制对象的状态信号，并将所述状态信号发送给所述PID计算模块；PID计算模块用于对所述状态信号进行PID计算，获得PID计算结果；
所述PWM调制方法包括如下步骤：
将初始的当前PWM周期的最大脉宽设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽，将时间计数值的初始值设置为0，所述时间计数值从初始值开始每预设时间周期增加1；
获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽；
获取AD采样时的时间计数值，作为当前的时间计数值；
判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的最大脉宽，得到第一判断结果；
若所述第一判断结果表示当前的时间计数值小于当前PWM周期的最大脉宽，则判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的给定脉宽，得到第二判断结果，若所述第二判断结果表示当前的时间计数值小于当前PWM周期的给定脉宽，则利用当前PWM周期的给定脉宽更新当前PWM周期的最大脉宽，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，返回步骤“获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽”；
若所述第一判断结果表示当前的时间计数值不小于当前PWM周期的最大脉宽或所述第二判断结果表示当前的时间计数值不小于当前PWM周期的给定脉宽，则等待下一个PWM周期的到来，当下一个PWM周期到来时，执行步骤“将初始的当前PWM周期的最大脉宽设置为上一个PWM周期的实际调制脉宽，将时间计数值的初始值设置为0”；
所述利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，具体包括：
当时间计数值增加时，判断增加后的时间计数值是否小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，得到第三判断结果；
若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为高电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前PWM周期的实际调制脉宽；
若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为低电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前PWM周期的实际调制脉宽。
2.一种PWM调制模块，其特征在于，所述PWM调制模块应用于PWM控制系统，PWM控制系统还包括AD采样模块、PID计算模块、PWM调制模块、功率开关管组件和控制对象，AD采样模块用于采集控制对象的状态信号，并将所述状态信号发送给所述PID计算模块；PID计算模块用于对所述状态信号进行PID计算，获得PID计算结果；
所述PWM调制模块包括：PWM计数器、PWM值更新模块和PWM生成模块；
所述PWM计数器与所述PWM值更新模块连接，所述PWM计数器用于进行时间计数，并将时间计数值发送给所述PWM值更新模块；
所述PWM值更新模块与所述PWM生成模块连接，所述PWM值更新模块用于获取PID计算结果，并根据PID计算结果计算当前PWM周期的给定脉宽，判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的最大脉宽；当当前的时间计数值小于当前PWM周期的最大脉宽时，判断当前的时间计数值是否小于当前PWM周期的给定脉宽，当当前的时间计数值小于当前PWM周期的给定脉宽，利用当前PWM周期的给定脉宽更新当前PWM周期的最大脉宽，利用更新后的当前PWM周期的最大脉宽进行PWM调制，将更新后的当前PWM周期的最大脉宽作为当前PWM周期的实际调制脉宽，将更新后的实际调制脉宽发送给所述PWM生成模块；
所述PWM生成模块与所述PWM计数器连接，所述PWM生成模块用于利用更新后的实际调制脉宽和PWM计数器的时间计数值进行PWM调制，获取当前PWM周期的实际调制脉宽，并将所述当前PWM周期的实际调制脉宽发送给PWM值更新模块；
所述PWM生成模块包括比较器和比较结果处理子模块；
所述比较器用于当时间计数值增加时，判断增加后的时间计数值是否小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，得到第三判断结果；
所述比较结果处理子模块用于若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为高电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前PWM周期的实际调制脉宽；若所述第三判断结果表示增加后的时间计数值不小于更新后的当前PWM周期的最大脉宽，则将PWM调制信号设置为低电平，并将更新后的当前PWM周期的最大脉宽设置为当前PWM周期的实际调制脉宽。
3.一种PWM控制系统，其特征在于，所述PWM控制系统包括AD采样模块、PID计算模块、权利要求2所述的PWM调制模块、功率开关管组件和控制对象；
所述AD采样模块分别与所述控制对象和所述PID计算模块连接，所述AD采样模块用于采集控制对象的状态信号，并将所述状态信号发送给所述PID计算模块；
所述PID计算模块与所述PWM调制模块连接，所述PID计算模块用于对所述状态信号进行PID计算，获得PID计算结果，并将所述PID计算结果发送给所述PWM调制模块；
所述PWM调制模块与所述功率开关管组件连接，所述功率开关管组件与所述控制对象连接，所述PWM调制模块用于根据所述PID计算结果，进行PWM调制，获取PWM信号，并利用所述PWM信号控制所述功率开关管组件进而控制所述控制对象的状态。
4.根据权利要求3所述的PWM控制系统，其特征在于，所述PID计算模块为增量型PID计算模块。
5.根据权利要求3所述的PWM控制系统，其特征在于，所述控制对象为直流电源，所述直流电源包括变压器和整流器。
6.根据权利要求5所述的PWM控制系统，其特征在于，所述AD采样模块包括电压霍尔传感器、电流霍尔传感器和AD转换器；
所述电压霍尔传感器和所述电流霍尔传感器均设置在所述变压器的次级侧，所述电压霍尔传感器用于获取所述变压器的次级输出电压；所述电流霍尔传感器用于获取所述变压器的次级输出电流；
所述电压霍尔传感器与所述AD转换器连接，所述电流霍尔传感器与所述AD转换器连接，所述AD转换器与所述PID计算模块连接。
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