逆变电路输出电压的谐波研究与MATLAB仿真分析
三电平SVPWM算法研究及仿真
三电平SVPWM算法研究及仿真三电平SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种常见的电力电子转换技术，用于控制三相逆变器或变频器输出的电压波形。
本文将着重研究三电平SVPWM算法，并进行仿真评估。
首先，我们来介绍三电平SVPWM算法的原理。
它基于矢量控制（Vector Control）理论，通过在三相逆变器的输出电压空间矢量图上选择合适的电压矢量，以实现所需的输出电压。
1.获取输入信号：通过采样电网电压和电网电流，获取输入信号的相位和幅值。
2.电网电压矢量合成：将电网电压坐标变换到α-β坐标系，然后将三相电压矢量转换为α-β坐标系下的矢量。
3. 电机电流转换：通过坐标变换将α-β坐标系下的矢量转换为dq 坐标系下的矢量，其中d轴是电机电流的直流分量，q轴是电机电流的交流分量。
4. 电机电流控制：通过PI控制器对dq坐标系下的电机电流进行控制，以实现所需的电机电流。
5.电网电压生成：通过逆变器控制器生成电网输出电压的矢量。
6.SVM模块选择：根据电网电压矢量在α-β坐标系下的位置，选择合适的SVM模块进行控制。
7.输出PWM波形：根据选择的SVM模块，将PWM波形通过逆变器输出到电网上。
接下来，我们将进行三电平SVPWM的仿真评估。
仿真环境可以使用Matlab/Simulink或者PSCAD等软件。
首先，我们需要建立三电平逆变器的模型，包括电网电压、逆变器、电机等组成部分。
然后，编写三电平SVPWM算法的仿真程序。
在仿真程序中，通过输入电网电压和电机负载等参数，我们可以模拟电网电压和电机电流的变化情况。
然后，根据三电平SVPWM算法，计算逆变器输出的PWM波形，并将其作为输入给逆变器，从而实现对电网电压和电机电流的控制。
最后，通过仿真结果分析三电平SVPWM算法的性能，包括输出波形的失真程度、功率因数、谐波含量等。
并与传统的两电平SVPWM算法进行对比，评估其性能优势。
基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告
基于matlab 的三相桥式PWM 逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1. 深入理解三相桥式 PWM 逆变电路的工作原理。
2. 使用 simulink 和 simpowersystem 工具箱搭建三相桥式 PWM 逆变电路的仿真框图.3. 观察在 PWM 控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。
4. 分别改变三角波的频率和正弦波的幅值, 观察电路的频谱图并进行谐波分析。
三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍BSi∏* WIVt正弦波， 电路常用到的正弦信号模 块，双击图标,在弹出的窗 口中调整相关参数。
其信号 生成方式有两种：Time based 和SamPle based .OKCancelHelPI,J3. E E 示波器，其模块可以接受多个输入信号，每个端口的输入信号都将在 一个坐标轴中显示。
2.锯齿波发RePeat ing j t able (mask)OIItPUt 炷 repeating SeQUeTlCe Of niunbers SPeCified Ln a IabIe Of I IJH 亡-ValiL 亡 pairs. VaItLeS □f tiinft ShOUIti be JilorL OtoniCalIy IrLCrea≤in⅛ ・生器，产生一个时基和高度 可调的锯齿波序列。
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根据matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告
基于matlab的三相桥式PWM逆变电路的仿真实验报告一、小组成员指导教师二、实验目的1.深入理解三相桥式PWM逆变电路的工作原理。
2.使用simulink和simpowersystem工具箱搭建三相桥式PWM 逆变电路的仿真框图。
3.观察在PWM控制方式下电路输出线电压和负载相电压的波形。
4.分别改变三角波的频率和正弦波的幅值，观察电路的频谱图并进行谐波分析。
三、实验平台Matlab / simulink / simpowersystem五、实验模块介绍1. 正弦波，电路常用到的正弦信号模块，双击图标，在弹出的窗口中调整相关参数。
其信号生成方式有两种：Timebased和Sample based。
2. 锯齿波发生器，产生一个时基和高度可调的锯齿波序列。
块可以接受多个输入信号，3. 示波器，其模每个端口的输入信号都将在一个坐标轴中显示。
4. 关系运算符，<、>、=等运算。
源，提供一个直流电源。
5. 直流电压6. 三相RLC串联电路，电阻、电感、电容串联的三相电路，单位欧姆、亨利、法拉。
7. 电压测量，用于检测电压，使用时并联在被测电路中，相当于电压表的检测棒，其输出端“v”则输出电压信号。
8. 多路测量仪，可以接收该需要测模块的电压、电流或电压电流信号并输出。
9. IGBT/二极管，带续流二极管的IGBT模型.10 为了执行仿真其可以允许修改初始状态、进行电网稳定性分析、傅里叶分解等功能.六、实验原理三相桥式PWM逆变电路图1-1如下：图1-1三相桥式PWM逆变电路图三相桥式PWM逆变电路波形七、仿真实验内容三相桥式PWM逆变电路仿真框如图1-2所示：图1-2 三相桥式PWM逆变电路仿真框图仿真参数设置如下：三角波参数如图1-3所示：载波频率f=1kHz,周期T=1e-3s,幅值Ur=1V.图1-3三角波参数图正弦波参数，正弦信号A/B/C相位差为120，分别为0、2*pi/3、-2*pi/3，幅值都为1，如图1-4、1-5、1-6所示。
PWM逆变器Matlab仿真
PWM逆变器Matlab仿真摘要在本设计中，⾸先，针对课设题⽬要求，进⾏了系统的总体⽅案选择，以及各功能模块的⽅案论证和选择。
选择通过升压斩波电路将输⼊直流电压升⾼，再利⽤全桥逆变⽅式将直流电转换成50HZ的交流电，控制部分采⽤PWM斩波控制技术。
接着，对各功能模块进⾏了详细的原理分析和电路设计，同时也对可能出现的直流不平衡等问题进⾏了考虑。
并最终通过MATLAB来实现PWM逆变器的仿真，并进⾏结果分析，得出系统参数对输出的影响规律。
经过理论分析设计以及MATLAB仿真两种⽅式，证明了本系统可以很好地实现将输⼊110V直流转换成220V、50HZ单相交流电的设计要求，另外本设计也按设计要求采⽤了PWM斩波控制技术。
关键词：逆变；PWM控制；MATLAB仿真；DC-DC；⽬录1.设计⽅案的论证与选择 (1)1.1总体设计思路 (1)1.2 DC-DC⽅案论证与选择 (1)1.3逆变主电路的⽅案论证与选择 (2)1.4 逆变器控制⽅法的论证与选择 (3)2.设计原理及实现⽅法 (4)2.1 升压斩波电路的设计 (4)2.2 全桥式逆变电路的设计 (5)2.3 PWM控制技术及SPWM波的⽣成 (6)2.3.1 PWM控制的基本原理 (7)2.3.2 SPWM法的基本原理 (7)2.3.3 规则采样法 (8)2.3.4单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (9)3.MATLAB仿真及结论分析 (11)3.1升压环节的建模与仿真 (11)3.2 制作并⽣成SPWM波形 (13)3.3 逆变环节的建模与仿真（⼀） (15)3.4 逆变环节的建模与仿真（⼆） (17)3.4.1载波频率与输出电压频率改变对波形的影响 (18)3.4.2 改变负载对输出的影响 (21)4.收获与体会 (25)5.参考⽂献 (26)PWM逆变器Matlab仿真1.设计⽅案的论证与选择1.1总体设计思路由于要求的输出为220V,50HZ单相交流电，⽽输⼊却是只有110V的直流电压，所以仅仅由逆变环节不能实现，⽽应该有升压环节。
基于MATLAB的逆变电源的仿真分析与开发
基于MATLAB的逆变电源的仿真分析与开发摘要：逆变器能将将直流电逆变成交流电供给负载。
在设计时，可借助MATLAB进行建模、仿真，能直观、简单地分析、检验逆变器的输出频率和幅度是否达到设计要求。
关键词：逆变器建模仿真1、逆变器简介1.1逆变器的定义定义：逆变器就是能将将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载的电路，逆变器能输出近似正弦波的频率和幅度均可调节的正弦电压来。
1.2逆变器的应用①可以做成变频变压电源（VVVF），主要用于交流电动机调速。
②可以做成恒频恒压电源（CVCF），其典型代表为不间断电源（UPS）。
航空机载电源、机车照明，通信等辅助电源也要用CVCF电源。
③可以做成感应加热电源，例如中频电源，高频电源等。
2、逆变电路的工作原理逆变电路如下图1-A所示。
当开关T1、T4闭合，T2、T3断开：u O=U d；当开关T1、T4断开，T2、T3闭合：u O=－U d ;当以频率f S交替切换开关T1、T4和T2、T3时，则在电阻R上获得如图1-B所示的交变电压波形，其周期Ts=1/f S，这样，就将直流电压E变成了交流电压u o。
u o含有各次谐波，如果想得到正弦波电压，则可通过滤波器滤波获得。
该图中主电路开关T1~T4，实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。
逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管（GTO）、功率晶体管（GTR）、功率场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅晶体管（IGBT）等。
3、逆变器在MATLAB中实现3.1仿真模型的建立根据逆变器的工作原理图，将四个开关T1~T4用 IGBT来替代，加上直流电压源、脉冲发生器及测量输出电压波形的示波器等模块，构成如下图2所示的仿真模型。
3.2参数设置直流电压源幅值设置为默认值100V。
四个IGBT的缓冲电阻RS和缓冲电容均设为inf。
控制IGBT1、IGBT4的脉冲发生器周期Period设置为0.001S，相位延迟Phase delay时间为0S，控制IGBT 2、IGBT3的脉冲发生器周期Period也设置为0.001S，相位延迟Phase delay时间为0.0005S，负载电阻R为100Ω。
基于MATLAB的三相桥式电压型逆变电路仿真与分析
基于MATLAB的三相桥式电压型逆变电路仿真与分析作者：周泽蒲彩霞张坤方玮来源：《科学与财富》2018年第32期摘要：如今伴随着分布式电网的迅速发展，并网逆变器作为供电部门与电网连接的核心环节，其研究和使用也愈发的重要，其性能也直接决定了发电系统并网的质量。
本文介绍了一种基于MATLAB软件搭建三相逆变器仿真的实验过程，其中主要包含了对主电路工作原理的分析、控制电路的设计与调整、以及对最终的输出效果的分析。
关键字：MATLAB、三相逆变、SPWM调制、并网0 引言本项目主要利用MATLAB软件中的Simulink元件库和SimPowerSystems元件库中的元件。
设计中，我们能结合自身需求调用其中相应功能的模块或函数，用搭积木的方式，将各模块按要求以框图流程的形式连接起来，构成所需的控制系统模型；然后利用其中的测量与显示等模块便可以测量电路各环节的电路参数[1]。
主要结合电力电子技术、自动控制原理等科目所学知识，设计搭建了一个可实现并网的三相逆变电路模型。
其中主要应用了SPWM脉宽调制技术、PI控制器的实际应用、三相逆变主电路工作原理等重点知识。
1 系统拓扑结构为了满足并网要求主电路选为三相桥式电压型逆变电路；为了实现谐波含量低，相位偏差小等逆变要求选用SPWM脉宽调制技术；为了减小系统的静差达到较好的稳定输出效果选用PI调节器作为反馈环节的信号处理器[2]。
控制电路的设计思路是采用各相对各相，输入期望值相间相位互差120°的方式来进行控制。
即对于A相而言，仅采集其负载支路的相电流来与电网标准的正弦信号相比较得偏差ΔI 信号；对其进一步处理产生两路相位完全互补的PWM触发信号，来控制逆变桥中A相对应的上下两开关管的导通与关断。
B、C作相应处理[3]。
其具体工作流程如图1所示。
其中各环节的参数及工作要求如表1所示：2 系统工作原理主电路换相方式为纵向换流，开关顺序如表2所示。
由于是采用的IGBT全控型器件故其控制方式为脉宽触发的斩控式[2]。
(整理)三相逆变器Matlab仿真.
三相无源电压型SPWM逆变器的构建及其MATLAB仿真09 电气工程及其自动化邱迪摘要：本文简要介绍了三相无源电压型SPWM输出的逆变器的构建和工作方式及其MATLAB 仿真。
关键词：三相逆变器正弦脉宽调制(SPWM)技术MATLAB仿真Abstract: This paper introduces briefly the construction of 3-phase inverter which output SPWM wave and the MATLAB-based simulation.Key word:Three-phase inverter Sinusoidal Pulse Width Modulation Power electronic technology1逆变器1.1逆变器的概念逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。
相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。
这是与整流相反的变换，因而称为逆变。
[1]1.2逆变器涉及的技术逆变器的构建应用了电力电子学科中的很多关键技术。
电路中电流的可控流通断开的过程中应用了多种可控硅类型的电力电子器件；开关的控制过程应用了基于微处理器的现代控制技术；对于正弦波形的仿制过程应用了正弦波脉宽调制（SPWM）技术等等。
1.3逆变器的分类现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。
其主要的分类方式如下：1)按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。
2)按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。
3)按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。
4)按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。
5)按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。
6)按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。
逆变电源的设计及matlab仿真…论文
摘要近年来，随着科学技术的进步，人们生活要求及质量不断提高，笔记本电脑、手机、数码相机以及MP3、MP4等小型高科技产品越来越多的被人们使用、各种新兴能源不断的出现，这促使了逆变技术不断的发展进步。
正因为有了逆变电源，人们才可以利用直流电(如蓄电池、燃料电池、开关电源等)转换成为各种所需的交流电来为各种电器提供稳定可靠的电力保障，才能使人们平时使用的笔记本电脑、手机、数码相机等能够正常工作。
此外，小型逆变电源还可以利用飞机、汽车以及便携式供电设备等，在野外提供交流电源，方便人们的日常生活，所以逆变电源的研究将是必然的选择，而且它的研究也必将给人们带来可观的经济效益和社会效益。
本课题针对独立逆变系统的特点，首先对系统的方案进行比较分析，并提出了“直流升压斩波电路+全桥逆变”的逆变电源设计方案。
在方案选定的基础上，对构成独立逆变系统的升压环节和逆变环节以及PWM装置进行分析，确定其电路原理图以及工作方式，并实现直流升压斩波电路和全桥逆变电路的PWM控制。
在设计中，采用PI控制算法计算控制调制幅度值，控制调节开关管的导通和关断时间发生变化，使输出电压稳定在220V。
然后在Matlab中对独立逆变系统进行仿真、分析。
最后，论文给出了调试与仿真结果，验证了本文所采用的逆变思想的可实现性，而且电路简单，控制方便，结构紧凑，在一定程度上降低了成本和提高了可靠性。
关键词：直流升压全桥逆变Matlab仿真AbstractIn recent years, along with the science and technology progress, people’s requirement and quality enhances unceasingly. Such as notebook, mobile phones, digital cameras, MP3, MP4 and other small high-tech products are more and more used by people. Meanwhile, the variety of emerging energy constantly appear. It prompted the inverter technology constantly’s progress and development. Basing on inverter power supply, people can use DC (such as batteries, fuel cells, switching power supply and so on) to transformed into various kinds of needed for all types of electric AC provide stable reliable power supply. So people usually use of notebooks, mobile phones, digital camera and so on can work normally.In addition, we still can use the small inverter power supply aircraft, cars and portable power supply equipments, etc and provides the wild AC power, it Provides convenience for people's life. So the inverter research will be the inevitable choice, and Its research will give people bring considerable economic benefit and social benefit.According to the characteristics of inverter system, analysis and comparison system solutions, and put forward the "DC pressurization chopper + full bridge inverter" design scheme of inverter power.After choose the scheme,analysis the pressurization link and inverter link and PWM device. Then determine their circuit principle diagram and work style and realize the PWM control.In the design, use PI control algorithm to control modulation amplitude values,to make the output voltage stability in 220V.Then simulation of the inverter system in Matlab.Finally, this paper analyzes the commissioning and simulation, results show that the feasibility of invert strategy is successfully verified as well. And control circuit is simple, compact structure. So, to a certain extent, it reduces the cost and improves the reliability.Key Words:Dc boost, full-bridge inverter Matlab simulation目录第一章绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1.2 国内研究水平以及发展趋势 (6)1.3 论文主要研究的的内容以及目标 (6)第二章独立逆变电源的系统分析 (7)2.1 逆变技术的分类 (7)2.2 独立逆变系统结构的比较 (7)2.2.1 工频变压器形式电路 (7)2.2.2 高频变压器形式电路 (8)2.2.3 无变压形式电路 (9)2.3独立逆变系统升压环节的比较和分析 (9)2.3.1 正激式 (9)2.3.2 反激式 (10)2.3.3 半桥式 (10)2.3.4 全桥式 (10)2.3.5 推挽变换 (11)2.3.6 直流升压斩波电路 (11)2.4 独立逆变系统逆变环节的比较和分析 (13)2.4.1 推挽式逆变电路 (13)2.4.2 半桥逆变电路 (14)2.4.3 全桥逆变电路 (15)2.5 逆变电路控制方案的分析和比较 (17)2.5.1 模拟控制 (17)2.5.2 由单片机实现数字控制 (17)2.5.3 由DSP实现数字控制 (17)2.6 DSP简介 (18)2.7 独立逆变系统的反馈环节的分析 (18)第三章 PWM控制技术原理及SPWM波的生成 (20)3.1 PWM控制的基本原理 (20)3.2 SPWM的控制模式及其实现 (21)3.2.1 SPWM法的基本原理 (21)3.2.2 规则采样法生成SPWM波 (22)3.3 单极性和双极性PWM控制逆变电路分析 (23)3.3.1 单极性PWM控制方式 (23)3.3.2 双极性PWM控制方式 (24)第四章单相逆变电源的Matlab仿真 (25)4.1 MATLAB的简称 (25)4.2 Simulink的简介 (25)4.3升压环节的建模及仿真 (26)4.4 制作并生成SPWM波形 (29)4.5 逆变环节的建模及仿真 (31)4.6 独立逆变系统总电路的仿真 (33)第五章总结及期望 (35)5.1 总结 (35)5.1.1 设计中的主要成果如下 (35)5.1.2 设计中遇到的主要问题如下 (35)5.2 展望 (35)参考文献 (36)致谢 (36)第一章绪论1.1 研究背景及意义逆变电源是一种采用电力电子技术、控制技术进行电能转换的电力装置，它可将输入的12V或24V等直流电转换成220V/50Hz交流电或其它类型的交流电，它输出的交流电可用于各类设备，最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。
基于MATLAB小波变换在电网谐波检测的仿真与研究
对 于要 分 析 的非 平 稳 信 号 来 说 ，也 许 某 一 小 时 间段 上 是 以
研 究 的难 点 是 对 突 变 的 、暂 态 的 、非 平 稳 扰 动 信 号 的 检 测 与 分 析 ， 利用 传统 的傅 立 叶变 换 已不 能满 足 实 际 谐 波 检 测 的 需 要 。 只 小 波 变 换 因 其 良好 的 时 频 局 部 化 特 性 ，可 以 同时 提 取 信 号 的 时
给 定 一 个 基 本 函 数 （）令 ： ｔ，
例表明此方法是可行有效的。
１ 傅
一
）
（ ５ ）
分 析 和 处 理 平 稳信 号 的 最 常 用 也 是 最 主 要 的 方 法 是 傅 里 叶 分 析 。 里 叶 变 换 建 立信 号从 时 （ ） 到频 （ ） 的 变 换 桥 梁 ， 傅 间 域 率 域 而 傅 里 叶 反 变 换 则 建 立 了从 频 域 到 时 域 的 变 换 桥 梁 ，这 两 个 域
频 特 性 ， 服 了傅 立 叶变 换 时域 无 局 部 化 特 性 的 缺 点 ， 仅 适用 克 不
高频 信 息 为 主 ， 希 望用 小 时 间 窗 口进 行 分析 ， 在 紧 跟 着 的 一 因 而
个 长 时 间段 上 是 一 些 低 频 信 息 ，希 望 用 一 个 大 时 间 窗 口进 行 分 析 。 因此 ， 一个 时变 的非 平 稳 信 号 ， 难 找 到 一 个 好 的 时 间 窗 对 很 口来 适 合 不 同 的时 间段 ， 就 是 Ｓ Ｆ 的不 足 之 处 。 这 Ｔ－ ｒ ２ 小 波 变 换 的基 本 原 理
关 键 词 ： Ａ Ｌ Ｂ仿 真 ， 、 变换 ， 能质 量 ， 波检 测 Ｍ ＴＡ ４波 电 谐
Ａｂｓｒ ｃ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ａｒ ｈ ｈ ｍｏｎｃ ｓ ｎ ｍｐｏ ｔ ｔｆ ｃｏｒ ｆ ｎｆ ｅｎ ｅ ｏｗｅｒ ｉ ｉ ａ ｉ ｒａｎ ａ ｔ ｏ ｉ ｌ ｃ ｐ ｕ ｑｕ ｉ ． ｌ ａｖ ｅｒ ｕｓ ａｒ ａｌｙｉ ｗｉ ｔ ｔ ｌ ｈ ｅ ｓ ｉ ｈ ｍ ａ ｉｆ ｅｎ ｅ ｎ ｏｗｅ ｓ ｓｅ ｏ ｎｄ ｎｌ ｃ ｏ ｐ ｕ ｒ ｙ ｔｍ ａ ｐ ｎｄ ｏｗｅ ｃ ｓ ｒ ｏｎ ｕｍｐｔ ｅ ｉ ｏｎ ｑｕｉｍ ｅ ｔＴｈｓ ｐ ｎ ． ｉ ｐａ ｒ ｎ ｒ ｕｃ ｔ ｂａ ｃ ｐｅ ｉｔｏｄ ｅｓ ｈｅ ｓｉ ｐｒ ｃｉ ｅ ｆ ｉ ｐｌ ｏ ｗａ ｌｔ ｒ ｎ ｆ ｍ ａｎ Ｍ ＡＴ ｎ ｖｅｅ ｔａ ｓｏｒ ｄ ＬＡＢ ｗａ ｌ ｖｅｅｔ
基于Matlab的逆变器过电压仿真研究
基于Matlab的逆变器过电压仿真研究摘要本文旨在研究基于Matlab的逆变器过电压仿真。
首先，介绍了使用Matlab和Simulink软件进行仿真的基本流程，包括建立模型、验证模型、分析模拟结果和总结结论。
其次，针对不同的输入信号，采用基本的步进电压输入、正弦电压输入和噪声输入等方式，讨论了所得仿真结果。
最后，总结了基于Matlab的逆变器过电压仿真的优点和不足之处，为将来的进一步研究提供了极大的参考价值。
关键词：Matlab，仿真，逆变器，过电压正文引言随着能源储存系统发展，低压逆变器已成为能源系统中不可或缺的部分。
由于受到许多因素的影响，逆变器在运行过程中会出现过电压现象，从而导致电子元件可能受损和系统失效。
因此，过电压保护成为保护系统安全的必要环节。
由于传统实验室测试条件复杂、故障发生率低，因此基于Matlab的仿真成为研究分析有效的手段之一。
基于Matlab的逆变器过电压仿真基于Matlab的逆变器过电压仿真可以在省略实验设备的情况下模拟逆变器系统的状态，从而为系统设计者提供可靠的参考依据。
使用Matlab和Simulink软件，可以快速建立系统仿真模型，并且可以根据不同的输入信号及时的观察系统的状态变化。
建立系统模型系统建模是模拟系统的基础，目前，有许多仿真软件可以帮助我们利用数学代数建立模型。
首先，根据系统的结构和原理，建立一个相对比较简单的模型；然后，将模型中的参数换算，使模型更加符合实际系统，其中可以用拓扑图来表示；最后，根据实际情况，增加元件以模拟更复杂的系统。
验证模型在模型完成后，检查模型的准确性非常重要。
通过Matlab的验证命令，可以确认模型中设计的参数是否符合实际要求，同时开启可见性调试器，可以调节系统参数，观察不同参数条件下系统仿真结果。
仿真与分析基于Matlab的逆变器过电压仿真，可以根据不同的输入信号，采用基本的步进电压输入、正弦电压输入和噪声输入等方式，进行仿真模拟，以对应复杂的环境变化。
逆变电源Matlab仿真研究
目录1 方案论证 (2)1.1 设计实现要求 (2)1.2 设计方案确定 (2)2 原理简介 (3)2.1 升压斩波电路 (3)2.1.1 升压电路原理图 (3)2.1.2 原理分析 (3)2.2 三相电压型桥式逆变电路 (4)2.2.1 逆变电路原理图 (4)2.2.2 逆变电路原理 (4)2.3 SPWM逆变器的工作原理 (4)2.4 Simulink仿真环境 (5)3 仿真建模 (5)3.1 斩波电路仿真建模 (5)3.2 逆变电路仿真建模 (7)3.3 逆变电源仿真建模 (7)4 仿真实现 (8)4.1 斩波电路仿真实现 (8)4.2 逆变电路仿真实现 (9)4.3 逆变电源仿真实现 (10)5 心得体会 (11)参考文献 (12)逆变电源Matlab仿真研究1 方案论证1.1 设计实现要求本次课程设计要求对逆变电源进行Matlab仿真研究，输入为100V，输出为380V、50Hz 三相交流电，采用PWM斩波控制技术，建立Matlab仿真模型并得到实验结果。
1.2 设计方案确定由于要求的输出为380V、50Hz三相交流电，显然不能直接由输入的100V直流电逆变产生，需将输入的100V直流电压通过升压斩波电路提高电压，再经过逆变过程及滤波电路得到要求的输出。
根据课本所学的，可以采用升压斩波电路和三相电压型桥式逆变电路的组合电路，将升压后的电压作为逆变电路的直流侧，得到三相交流电，同时采用PWM 控制技术，使其频率为50HZ。
根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路分为脉冲宽度调制（PWM）、频率调制和混合型三种。
在此使用第一种方法，也是应用最多的方法。
通过控制开关器件的通断实现电能的储存和释放过程，输出信号为方波，调节脉宽可以控制输出的电压的大小。
根据直流侧电源性质不同，逆变电路可分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。
这里的逆变电路属电压型。
采用等腰三角波作为载波，用SPWM进行双极性控制。
电力电子装置课程设计--三相逆变器matlab仿真
目录三相逆变器Matlab仿真研究 (2)1摘要 (2)2方案论证 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.2 思路分析 (3)3 升压电路图及其仿真 (3)3.1 升压斩波电路 (3)3.2 仿真演示 (4)4 三相逆变电路及其仿真 (6)4.1三相逆变电路 (6)4.2 仿真演示 (7)5 整体仿真 (8)6 小结 (12)参考文献 (13)三相逆变器Matlab仿真研究1摘要现代工业、建通运输、军事装备、尖端科学的进步以及人类生活质量和生存环境的改善都依赖于高平品质的电能。
电力电子技术为电力工业的发展和电力应用的改善提供了先进技术，它的核心是电能形式的变换和控制，并通过电力电子装置实现其应用。
电力电子装置的只要类型有AC/DC变换器、DC/DC变换器、DC/AC变换器、AC/AC 变换器、静态开关。
电力电子装置在供电电源、电机调速、电力系统等方面都得到了广泛的应用，本文介绍交流电源装置中的逆变电源。
逆变器也称逆变电源，是将直流电能转变成交流电能的变流装置。
本文主要通过对逆变电源的Matlab仿真，研究逆变电路的输入输出及其特性，以及一些参数的选择设置方法，从而为以后的学习和研究奠定基础，同时也学习使用Matlab软件的Simulink集成环境进行仿真的相关操作。
关键词：电力电子、matlab、simulink。
2方案论证2.1 设计任务及要求条件：输入直流电压：110V。
要求完成的主要任务:1、输出220V三相交流电。
2、建立三相逆变器Matlab仿真模型。
3、进行仿真实验，得到三相交流电波形。
2.2 思路分析1、可以先对110V直流电进行升压，然后三相逆变2、先对110进行逆变成三相交流电，然后利用电压器或者AC/AC变换电路使三相交流电达到要求指标由于直接将110V直流电进行三相逆变得到的交流电压较低，再进行升压会造成过多的谐波，故弃用此方案，选用方案1。
升压电路采用boost直流斩波升压电路通过改变占空比对直流电压进行调节升压，逆变电路采用三相全桥电路作为主电路，若此时三相交流电仍得不到220V电压幅值，在线路中采用三相变压器进行升压或者降压。
基于MATLAB的电力谐波分析
目录摘要 (2)Abstract (2)1：绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2谐波的产生 (3)1.3电网中谐波的危害 (5)1.4研究谐波的重要性 (5)2：谐波的限制标准和常用措施 (7)2.1国外谐波的标准和规定 (8)2.1.1谐波电压标准 (8)2.1.2谐波电流的限制 (9)2.2我国谐波的标准和规定 (9)2.2.1谐波电压标准 (10)2.2.2谐波电流的限制 (11)2.3谐波的限制措施 (12)3：谐波的检测与分析 (15)3.1电力系统谐波检测的基本要求 (15)3.2国内外电力谐波检测与分析方法研究现状 (15)3.3谐波的分析 (18)3.3.1电力系统电压（或电流）的傅立叶分析 (19)3.3.2基于连续信号傅立叶级数的谐波分析 (19)4：电力谐波基于FFT的访真 (21)4.1快速傅立叶变换的简要和计算方法 (21)4.1.1快速傅立叶变换的简要 (21)4.1.2快速傅立叶变换的计算方法 (21)4.2 FFT应用举例 (22)5：结论 (28)附录： (28)参考文献： (30)致谢： (30)基于MATLAB的电力谐波分析学生：指导老师：电气信息工程学院摘要：电力系统的谐波问题早在20世纪20年代就引起人们的注意，到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关换流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分的关注。
本文首先对目前国内外电力谐波检测与分析方法进行了综述与展望，并对电力谐波的基本概念、性质和特征参数进行了详细的分析，给出了谐波抑制的措施。
并得出基于连续信号傅立叶级数的各次谐波系数的计算公式，推导了该计算公式与MATLAB函数FFT计算出的谐波系数的关系。
实例证明：准确测量各次谐波参数，对电力系统谐波分析和抑制具有很大意义，可确保系统安全、可靠、经济地运行。
开题报告基于Matlab的逆变器建模与仿真
本设计主要对有源逆变电路进行讨论,并应用Matlab的可视化仿真工具Simulink对有源逆变电路进行建模,并对仿真结果进行了分析,既避免了繁琐的绘图和计算过程,又尝试得到了一种直观、快捷分析有源逆变电路的新方法。目的
我的毕业设计的课题是《基于Matlab的直流—交流变换器建模与仿真》，其主要目的是通过此次课程设计进一步学习和巩固电力电子技术及其相关知识，并学会利用所学的知识能，在设计过程中能综合运用所学知识内容，进一步熟悉和掌握Matlab的使用方法;能对逆变原理进校较深的了解;为即将进入社会参加工作打下坚实的基础;掌握收集资料、消化资料和综合资料的能力等等。
我设计的实验系统，其电力电子电路的Simulink仿真建模流程如图l所示
数学建模阶段：将实际对象的动态特性用微分方程、传递函数、状态方程或结构图等方式描述出来。模型转换阶段：Matlab环境下选择仿真算法将数学模型转化成能被计算机接受的离散化模型，即仿真模型。用户可以采用鼠标点击或拖放模块图标的方法来建模。通过图形用户界面(GuI)，用户可以像用铅笔在纸上画图一样画模型图。建立模型后，设定每个模块参数。运行仿真阶段：在Simulink环境下设置仿真参数，包括仿真时间、仿真步长、解算器算法类型等。采取快速仿真算法或离散相似法，既能达到实时仿真的目的，又能满足一定的精度要求。分析仿真结果：使用Scope8(示波器)或者其它的显示模块，可以观察仿真结果。并且能在仿真运行过程中随时改变参数，观察其变化情况。仿真的结果可以放在Matlab的工作空间(workspace)中，以待用户做进一步的分析处理。
7.洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.北京：机械工业出版社，2007.
8.贺益康，潘再平.电力电子技术基础.浙江：浙江大学出版社，2003.
基于MATLAB的单相PWM逆变电路的仿真研究
基于MATLAB的单相PWM逆变电路的仿真研究作者：朱南张理兵叶卫川徐俊佩来源：《电子世界》2012年第07期【摘要】逆变电路是PWM控制技术最为重要的应用场合。
这里在研究单相桥式PWM逆变电路的理论基础上，采用Matlab的可视化仿真工具Simulink建立单相桥式单极性控制方式下PWM逆变电路的仿真模型，通过动态仿真，研究了调制深度、载波频率对输出电压、负载上电流的影响；并分析了输出电压、负载上电流的谐波特性。
仿真结果表明建模的正确性，并证明了该模型具有快捷、灵活、方便、直观等一系列特点，从而为电力电子技术教学和研究中提供了一种较好的辅助工具。
【关键词】Matlab/Simulink；PWM逆变电路；动态仿真；建模1.引言在电力电子技术中，把直流电变为交流电称为逆变。
逆变电路应用非常广泛，如在直流电源向交流负载供电时需要逆变电路；交流电动机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分也是逆变电路。
这里主要讨论单极性PWM（脉冲宽度调制）控制方式的单相桥式逆变电路，并应用Matlab的可视化仿真工具Simulink，对该电路进行建模，并对不同调制深度、载波频率情况下对输出电压、负载上电流进行了仿真分析，既加深了PWM 逆变电路的理论，同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。
本文中仿真软件采用MATALAB R2007a版本（MATLAB 7.4、Simu-link 6.6、SimPowerSystems 4.4版本）。
2.电路构成及工作特点采用IGBT作为开关器件的单相桥式PWM逆变电路如图1所示。
设负载为阻感负载，工作时V1和V2通断互补，V3和V4通断也互补，调制信号ur为正弦波。
PWM控制方式采用单极性控制方式，在ur的半个周期内载波uc只在正极性或负极性一种极性范围内变化，所得的PWM波也只在单个极性范围变化。
单极性PWM控制方式时的波形具体如图2所示。
在调制信号ur和载波信号uc的交点时刻控制各开关器件的通断。
基于matlab的低压电力系统谐波检测方法仿真研究.docx
1 前言随着科学技术的发展，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。
它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行[1]。
国际上公认的谐波含义为：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”。
它明确了谐波次数n必须是一个正整数。
由于谐波是其基波的整数倍，故也常称为高次谐波。
高次谐波产生的根本原因是电力系统中某些设备和负荷的非线性特性，即所加的电压和产生的电流不成线性关系而造成的波形畸变。
造成系统正弦波形崎变、产生高次谐波的设备和负荷称为高次谐波源或谐波源[2]。
一切非线性的设备和负荷都是谐波源。
当电力系统向非线性设备及负荷供电时，这些设备或负荷在传递(如变压器)、变换(如交直流换流器)、吸收(如电弧炉)系统发电机所供给的基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量，向系统倒送大量的谐波能量，使系统正弦波形畸变，产生谐波。
谐波源产生的谐波与其非线性有关。
当前，电力系统的谐波源按其非线性特性分主要有三类[3]：(1)电磁饱和型：各种铁芯设备，如变压器、电抗器等，其磁饱和特性呈现非线性。
(2)电子开关型：主要为各种交直流换流设备装置(整流器、逆变器)以及双向晶闸管可控开关设备等，在化工、冶金、电气轨道等大量工矿企业及家用电器中广泛使用；在系统内部，则如直流输电中的整流阀和逆变阀等，其非线性呈现交流波形的开关切合和换向特性。
(3)电弧型：各种炼钢电弧炉在熔化钢铁期间以及交流电弧焊接机在焊接期间，其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性，使电流不规则的波动，其非线性呈现电弧电压与电弧电流不规则的、随机变化的伏安特性。
由于电力系统施加于负荷的电压基本不变，谐波源负荷通过从电力系统取得一定的电流作功，该电流不因系统外界条件和运行方式而改变，同时谐波源固有的非线性伏安特性决定了电流波形的畸变，使其产生的谐波电流具有一定的比例，因此非线性负荷一般都为谐波电流源向系统注入一定的谐波电流。
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定调制度下 ， 当载 波 比 大 于 ｌ Ｏ以后 ， 波 比 的 变 化 对 输 出电 压 总谐 波畸 变 率基 本 无影 响 。 载
关 键 词 ： 变 电路 ； 波 比 ； 制 度 ； 谐 波 畸 变 率 逆 载 调 总
中图 分 类 号 ： ３ ７ ＴＰ ３
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ： ６ ２７ ０ （ ０ ２ ０ ４０ ７ — ３ １ ７ — ８ ０ ２ １ ） ０ —０ ６０
应用 ； 宋建 新 （ ９ ５ ） 男 ， 南 安 阳人 ， 彩 高科 股 份 有 限 公 司电 气 工 程 师 ， 究方 向为 电 气 自动 化 。 １７ 一 ， 河 安 研
第 ４ 期
闫 军 部 ， 建新 ： 变 电 路 输 出 电 压 的谐 波 研 究 与 ＭＡ Ａ 宋 逆 ＴＬ Ｂ仿 真 分 析
半 桥逆 变 工作 电 路 如 图 １所 示 ， 弦 调 制 信 号 １ 正 ２ ５和 角载波信号 “ 如 图 ２上 半 部 分 所 示 ， 出 电压 “ 输 。如 图 ２下 半 部 分 所 示 。半 桥 逆 变 工 作 电路 的 工 作 原 理 为 ： 载 当 波 信 号 １ 于 三 角 载 波信 号 “ Ｘ 大 时 ， 导 通 关 断 ， 出 Ｔ 输 电压 为 Ｅ／ ； 载 波 信 号 Ｕ ２当 小 于 三 角 载 波 信 号 “ 时 ， 导通而 Ｔ 关 断 ， 出 电压 为 一Ｅ／ ， Ｔ 与 输 ２即 的 驱 动 信 号 互 补 。三 角 载 波信 号 Ｕ 数 学 表 达 式 如 公 式 （ ） 初 相 的 １， 位 为 ， 值 为 Ｕ 角 速 度 为 叫 ； 制 信 号 “ 数 学 表 达 幅 ｆ调 的
输 出 电压 中 的基 波 对 逆 变 器 的 负载 有 用 ， 其 中高 次 谐 波 而 会 对 负 载 的运 行 产 生 危 害 。所 以 分 析谐 波 的分 布 特 征 、 研 究 载波 比 和调 制 度 对 总 谐 波 畸 变 率 的影 响具 有 重 要 意 义 。
本 文 以全 桥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ逆 变 器 为 研 究 对 象 ， 先 针对 以上 问题 进 行 数 首
式 如 公 式 （ ） 初 相 位 为 ， ２， 幅值 为 Ｕ 角 速 度 为 。载 波 ，
比 为 Ｆ＝ ／ ， 制 度 为 Ｍ —Ｕ Ｕ Ｏ Ｍ ＜ １ 调 ／ ，＜ 。
利 用 以上 结 论 分 析 半桥 逆变 电路 的输 出 电压 ， 得 半 可
桥 逆 变 电路 的输 出电 压 如 下 ：
耋 ［ ｏ ｒｎ 薹 ｃ～ ｙ ） ｓ＋］ （ ｍ
其 中各 项 系 数 复 数 形式 如式 公 式 （ ） ２
＋ ｊ 一 Ｂ 如
㈩
（） ２
学分析 ， 之后 利 用 ＭＡＴＬ ＡＢ进 行 仿 真 分 析 。
１ 全 桥 逆 变 电 路 输 出 电 压谐 波 的数 学分 析
一
（ ３
根 据 傅 立 叶 变 换 理 论 ， 果 函数 厂（ ） 着 轴 和 如 ， 沿 Ｙ轴 都 是 周 期 变 化 的 ， 函 数 ＿（ ） 以 表 示 为 双 重 傅 则 厂 ， 可
（１ 着 ＿）
（ ４ ）
作者简 介： 闫军 部 （ ９３ ） 男 ， 西成 阳人 ， 林理 工 大 学机 械 与控 制 工程 学 院硕 士 研 究 生 ， 究 方 向 为嵌 入 式 系 统在 电 力 电子 中的 １８一 ， 陕 桂 研
・７ ・ ７
０ 引 言
逆 变 作 为 电力 电 子 技 术 的 重 要 组 成 部 分 受 到 人 们 越 来 越 多 的关 注 。随 着 逆 变技 术 的不 断发 展 ， 在 的逆 变 电 现
路 大 多 采 用 正 弦 脉 宽 调 制 技 术 。它 是 将 正 弦 波 分 成 一 系
列 等 宽 的脉 冲 ， 后 根 据 脉 冲 面 积 相 等 原 则 ， 一 系 列 等 然 用
图9输出电压的波形及图10电压总谐波畸变率其频谱与载波比的关系4总谐波畸变率与载波比的关系的仿真分析在上述模型中设置正弦调制波频率为50hz在不同的调制度m下依次改变载波比得出仿真波形后再利用matlab中的fft工具对仿真波形进行分析得到电压总谐波畸变率在不同的调制度m下随载波比f变化的数据将这些数据按照不同的调制度绘制成多条曲线如图10所示
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摘 要 ： 先 采 用 双 重傅 立 叶级 数 理 论 ， 导 了基 于 正 弦脉 宽调 制 （ Ｐ 首 推 Ｓ ＷＭ ） 全 桥 逆 变 电路 的 数 学模 型 ， 析 了输 出 的 分
电压 的 谐 波 分 布 特 征 和 影 响 输 出电 压 总谐 波 畸 变 率 的 因素 。其 次 采 用 ＭＡ ＡＢ进 行 仿 真 分 析 ， 出输 出 电压 的 波 ＴＬ 给 形 及 其 频 谱 图 。数 学 分 析 与仿 真 结果 表 明 ： 一 定 载 波 比 下 ， 出 电压 总谐 波 畸 变率 随 着调 制 度 的 增 大 而 减 小 ； 在 在 输 而
高不 等 宽 的方 波 脉 冲 来 合 成 正 弦波 电压 波 形 ， 因此 逆 变 器 输 出 的是 一 系 列 方 波 脉 冲 ， 非真 正 的正 弦波 。一 般 只 有 而
立叶级数如下 ：
厂 ， 一 ＋ Ａｃ Ｂｓ ） （ 妻（ ｓ 。 ｚ） 。 ＋ 。 ｉ
十∑ （ ｏ 眦 ＋Ｂ。ｎａ ４ Ａ。 ｓ ｃ ｉ ｃ － ｓｍ ）
第１卷 第４ １ 期
Ｖ ｌ ｌ ｏ Ｎ０４ １
ＡＤｒ ２Ｏｌ ２
逆 变 电路 输 出 电压 的谐 波研 究 与 Ｉ Ｌ 仿 真 分 析 Ｖ ＡＢ ￣Ｔ
闫 军 部 ， 建 新 宋
（． １ 桂林 理 工大 学 机械 与控 制工程 学院 ， 西 桂 林 ５ １ ０ ；． 彩 高科 股份 有 限公 司 ， 南 安 阳 ４ ５ ０ ） 广 ４０４ ２安 河 ５ ０ ０