脉宽调制在电源及电机控制中的应用

本科毕业设计（论文）题目：脉宽调制在电源与电机控制中的应用
院系：工学院电气与电子工程系
专业：自动化
班级：自动化1202
姓名：
学号：
指导教师：
二〇一六年六月
脉宽调制在电源与电机控制中的应用
摘要
脉宽调制技术作为目前逆变电路控制中不可或缺的驱动电路的一部分。

本文首先论述了PWM调制技术的优缺点。

其次详细分析脉宽调制技术的基本原理、调制方式以及SPWM调制方法。

本文选取了直流开关电源、单相逆变器、以及三相逆变电源与异步电机的控制等部分进行了详细的分析，并均通过了仿真验证该调制技术的运用。

开关电源选取的是Boost升压电路为主电路，通过单闭环控制方法有效实现了输出电压的闭环控制；单相逆变器通过LC滤波电路、输出电压的单闭环控制实现输出电压稳定于给定电压。

三相逆变电源的存在着电流的解耦，所以控制策略需要先对电流进行解耦到ID、IQ信号，通过电流、电压进行双闭环控制从而实现输出电压电流的稳定性。

最后在电机控制中选用了目前工业控制中运用矢量控制策略，通过改变调制信号的频率达到改变调制信号电压的目的。

关键字PWM调制DC-DC 逆变器异步电机
Application of PWM in Power Supply and Motor
Control
ABSTRACT
Pulse width modulation technology as the indispensable part of the drive circuit of inverter circuit control, This article first discuss the use of PWM modulation advantages and disadvantages. Secondly, detailed analysis of the basic principle of pulse width modulation technology, modulation mode and SPWM modulation method. This article selects the dc switching power supply, single phase inverter, and three-phase inverter power supply and control of asynchronous motor, part carried on the detailed analysis, and all through the simulation verify the use of the modulation technique.
Selected switch power supply is the boost booster circuit as the main circuit, the output voltage by single closed-loop control method is effective and the closed loop control; Single phase inverter by LC filter circuit, the output voltage of single closed-loop control to achieve stable output voltage to a given voltage. Three-phase inverter power supply decoupling of the existence of the current, so current control strategies need to be decoupled to ID, IQ signal, through the current, voltage double closed-loop control to achieve the stability of the output voltage and current. The final selection of the current in the motor control used in industrial control is vector strategy, by changing the frequency modulation signal to achieve the purpose of changing voltage modulation signal. Main purpose of simulation using more, this article emphasizes on PWM modulation technology in various fields of the current application situation, further shows the importance of the modulation method.
Key words PWM Modulation DC-DC Inverter Asynchronous Motor
目录
第1章脉宽调制技术的应用 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 PWM调制技术的运用 (2)
1.3 本课题在实际应用方面的意义和价值 (2)
第2章脉宽调制技术的基本原理 (3)
2.1 脉冲宽度调制基本原理 (3)
2.2 正弦波脉宽调制技术 (3)
2.2.1 正弦波脉宽调制的原理 (3)
2.2.2 SPWM控制方法 (4)
第3章 DC-DC升压变换器PWM调制技术 (6)
3.1 DC-DC升压变换器的工作原理 (6)
3.2 Boost型电路工作模式 (7)
3.3 DC-DC转换器的调制方式 (7)
3.4 脉宽调制方式的仿真分析 (8)
第4章单相逆变电源中PWM的运用 (10)
4.1 逆变电源的设计结构图 (10)
4.2 逆变电路工作原理 (10)
4.3 SPWM的驱动电路原理 (11)
4.4 PID校正概述 (12)
4.5 滤波电路 (13)
4.6 开环仿真模型及其分析 (13)
4.7 闭环仿真模型与模块介绍 (16)
第5章三相逆变电源的运用 (21)
5.1 逆变电路的结构与工作原理 (21)
5.1.1 SPWM逆变电路及其控制方法 (21)
5.1.2 SPWM调制的控制策略 (22)
5.2 仿真模型分析 (23)
第6章脉宽调制技术在电机控制中的运用 (27)
6.1 异步电机的控制方式 (27)
6.2 调频调速的仿真分析 (28)
结论 (31)
致谢 (32)
参考文献 (33)
第1章脉宽调制技术的应用
1.1 课题背景
PWM脉宽调制技术通过调节PWM输出信号的脉宽，也就是占空比来控制输出电压，频率也可以通过调节周期来得到。

对于逆变电路来说，逆变桥的能量供应只需要恒定的直流电源，随着目前电力电子技术的不断兴起，晶闸管、IGBT的出现等，利用可控整流代替不可控整流，有效改善了电网侧的谐波率，提供电网侧的功率因数。

所以PWM调制技术具有另外一个特点：有利于消除谐波信号或者降低次谐波信号[1]。

由于IGBT开关频率高，为PWM调制技术提供了更高的开关频率，使得输出的方波信号经过滤波之后更逼近于正弦波信号。

目前所用的小型设备、开关电源、UPS、电池等模块，是目前在现实生活中见到运用最为常见的小设备，这些设备均要求简单、轻便、灵活、更重要的是要输出稳定性强。

这也是对逆变器系统所提出安全性、稳定性以及可靠性的要求[2]。

逆变器的拓扑结构多变：单相逆变器、三相逆变器、三相逆变控制电机转速等等。

这些都要求：稳定、可靠、安全。

单相逆变电源主要用于家庭或者小型设备，通过小直流电源如12V、24V、36V通过变压器升压或者推挽式电路升压之后逆变出220V的交流信号供设备使用；三相逆变电源运用场合更为广泛，目前基本的控制策略是电压、电流双闭环控制，该控制策略有效的控制了电压、电流，保证了三相电源正弦性好、抗扰动能力强等优点；三相逆变电路运用到工业中主要体现在电机控制方面，通过转速、电流的双闭环控制将转速稳定控制在给定转速，抗负载能力强等优点[3]。

上述各种控制中SPWM的优势表现的极为明显，其中SPWM逆变器具有其他调波技术所共同具有的特点：
（1）波形正弦性好、谐波信号有效减少、对于通讯设备有很好的抗干扰作用。

（2）PWM脉宽调制技术控制简单、可以控制开关管任意通断，具有很好的控制作用。

（3）抗干扰能力强，在通信领域中可以极大的延长通信距离。

（4）逆变电路并网时有效改善了装置的功率因数，减少了电网的污染。

提供了供电可靠性。

1.2 PWM调制技术的运用
PWM调制技术自诞生以来，对电力电子技术的进步提供了更加广阔的发展空间，PWM调制技术将不规则的采样方式转换为规则采样，在dsp的计算中为该算法编写起来更为方便，算法更加容易实现。

目前由PWM调制方式衍生出了更多的调制方案。

例如目前将微型计算机的融合，导致了控制算法更加多样化。

对PWM调制所产生的输出信号也给出了更多的设计，从最早的电压波形为正弦波到后来的电流波形要求正弦波，最后到磁通呈现正弦波[4]，为此研究学者们在这一方面做了很大的研究，无论是在采样上更换采样方式还是再调制上面使用其他的调制，PWM调制技术在过去很长一段时间里面经历了不断创新不断完善的过程。

提供的方法也是各有突破，目前来说有一些方法已经非常的成熟，并运用在工业控制当中。

计算机时代的到来，跟随着数字化的PWM控制的发展，目前数字化的PWM控制已经逐渐取代了模拟PWM控制，成为了电力电子控制的主流。

尤其是目前直流电机、异步电机、同步电机的交流调速系统中，PWM调制控制对交流调速的精准化程度起到了推动作用[5]。

本文主要考虑到PWM调制技术运用的广泛性，通过毕业设计的学习，来掌握PWM调制技术在各个领域的运用。

1.3 本课题在实际应用方面的意义和价值
本文在研究PWM调制技术主要针对该调制在在逆变电路中的运用。

虽然不仅仅是这一种调制方式，但是该调制策略无疑是最完美的调制方法，PWM调制技术能够通过改变频率使得输出的电压正弦性好等特点导致在电力电子运用中成为主流。

采用SPWM调制技术后，整个系统结构简单，可靠性高，操作维护方便，能够有效的控制输出电压的频率和幅值。

经济性和可靠性大大的提高。

近年来，尽管空间矢量调制方式发展很快，但是SPWM逆变技术由于结构简单、灵活性强，在此基础上进行创新的空间较大，可以在调试方式上面改善。

第2章脉宽调制技术的基本原理
2.1 脉冲宽度调制基本原理
脉宽调制（PWM）方式主要是通过控制开关管的导通和关断，从而得到一系列的方波信号，输出的方波信号通过冲量相等的原理从而可以等效为等值电压的正弦波信号。

虽然在信号上差别很大，但是在效果上与正弦波信号相同，根据这种方式所获得的输出信号低次谐波含量少。

根据冲量相等而形状不同的脉冲信号作用在具有惯性的环节上所产生的效果相同。

进一步解释到：冲量即脉冲作用所产生的面积，所致的面积相等即为在惯性环节所产生的响应相同，如果将各个输出信号进行FFT分析即可得出，基波信号相同，高次谐波信号有些偏差而已。

PWM脉冲函数如图2.1所示：
（a）矩形脉冲（b）三角脉冲（c）正弦半波脉冲（d）单位脉冲
图2.1 PWM脉冲
2.2 正弦波脉宽调制技术
2.2.1 正弦波脉宽调制的原理
在电力电子的运用中，无论是在直流电源还是在逆变器中，所使用的脉宽调制技术主要是根据正弦波规律变化的并与其等效的PWM波形。

即通过开关管的导通或者关断，使得输出的方波型号在冲量等效的原理中与正弦波相同。

所以改变调制波的频率以及幅值即可改变输出波形的幅值以及频率。

在正弦波调制过程中，一般选用三角波作为载波，正弦波作为调制波，通过正弦波与调制波之间进行比较，放载波与调制波相交，即为开关管的导通或者关断点。

在一个周期内，信号波与载波有两个交点。

三角形与正弦波的两个交点，通过控
制逆变电路中导通元件开通一次，关断一次来控制信号波的面积。

为了使SPWM 波波形稳定，就要准确的计算出开通和关断的两个时间点。

当开通和关断的时间点不一样是时正弦波的频率和幅值也不同。

在系统调制中，导通时间是脉冲宽度。

相反的，关断时间则是脉冲间隙。

但计算机的普及，则给我们提供了很大的方面，我们完全可以用软件来选择时间点。

其中SPWM 控制方式中，我们可以选择调制算法，调制算法有自然采样法，规则采样法，等面积法等[6]。

正弦波调制是目前调制运用中最为常见的一种调制方式，其原理主要是根据冲量相等的原理将一串等幅不等宽的一连串的脉冲信号来等效正弦波信号，如图2.2所示：
U d
U
t o
o
图2.2 与正弦波等效的SPWM 波形
根据等面积法的原理，半个正弦波的面积实际上与一些列的脉冲信号所产生的面积是相等的，所以根据冲量相等的原理，当两路信号同时作用于惯性环节时刻，所产生的响应是相同的[7]。

根据以上原理，在逆变器中实用SPWM 来驱动的时候，在正常情况下，逆变器输出的方波信号等效于交流的正弦波信号。

正弦波信号的频率与幅值与调制信号密不可分。

2.2.2 SPWM 控制方法
目前逆变器所采用的开关管普遍使用的是高频率的IGBT,IGBT 具有开关频率高、抗电压能力强等优点，目前IGBT 开关频率可以达到20KHZ ，抗电压能力也随着开关管信号的不同而不同。

首先对调制信号与载波信号进行讲解，调制信号为脉冲调制信号，通过改变脉冲调制信号改变逆变器输出信号的为调制信号，载波信号就是通常所说的三角波信号或者梯形波信号，梯形波信号可以得到非常高利用的载波信号。

目
前运用三角波信号作为载波信号的比较常见。

如图2.3所示：
参
考
信
号
发
生
器
三角波发生
器U a U b U c
U ra
U rb
U rc
Ut
图2.3 SPWM变压变频器的模拟控制框图
三相对称的参考正弦电压调制信号U ra、U rb、U rc有参考信号发送器提供，其频率和幅值都可调，三角载波信号有U t由三角波发送器提供，各相公用。

它分别与每一相调制信号进行比较，产生SPWM脉冲波序列U a U b U c。

第3章 DC-DC 升压变换器PWM 调制技术
DC-DC 变换器根据入电压与输出电压的比值可分为升压电路（Boost ）、降压电路（Buck ）、升降压电路。

而Buck 电路主要是利用到斩波的特性，将直流电源通过斩波的方式使得电压的平均电压降低。

升降压电路是利用了双方共同的特点，组建的一个升降压电路[8]。

本章主要研究升压变换器，以升压变换器为例讲述PWM 调制技术在该变换器中的运用。

本章主要从升压变换器的工作原理、工作模式、以及调制方式等方面进行理论叙述，最后通过MATLAB 仿真分析该调制策略的运用。

3.1 DC-DC 升压变换器的工作原理 DC-DC 升压转换器如图3.1所示：
L
VD
V
C
R
I on
I off
V in V o +
-
图3.1 DC-DC 升压电路拓扑结构
该电路是由电路由功率开关管（场效应管）、储能电感 、二极管、电阻、电容组成，其中通过晶闸管的开关来控制充电回路，其中Ion 和Ioff 是晶闸管分别开断时的电流流向。

从上图可以看出，当开关管导通时，电路二极管、电容短路，只有电源、电感、晶闸管三个器件组成的回路，此时电源对电感充电，Ion 电流增大。

Ioff 为零。

当开关管V 断开时刻，整个结构开始变成Ion 为零，电感与电源开始通过二极管对电容充电，此时电容电压会不断上升，升至电源电压以上。

通过控制占空比就可以控制两回路导通时间，从而控制输出电压的大小。

也可以通过闭环控制通过PI 调节器控制输出电压跟随给定电压[9]。

3.2 Boost 型电路工作模式
根据Ion 、Ioff 是否连续可以将电流分为连续工作模式以及间断工作模式，连续工作模式（CCM ）即为电流开关管控制在电感电流未降为零时刻切换。

另一种模式（DCM ）即为电感电流存在零的情况。

两种模式的电流的波形图如图3.2所示：
D T s
t
t I L
T s
CCM
DCM
图3.2 Boost 电路两种工作模式下的电感电流
为了便于对DC-DC 升压变换器进行设计，比较CCM 和DCM 模式下电路的工作参数，此时，需要分两种情况进行讨论，一是理想情况下，即不考虑电子器件的寄生电阻；二是考虑寄生电阻的情况。

3.3 DC-DC 转换器的调制方式
PWM 脉宽调制技术主要运用于闭环控制中，通过将输出电压与给定电压进行比较输出误差信号，误差信号送入到PI 调节器之后，通过改变PWM 调制信号的占空比即可控制输出电压的大小。

其波形图如图3.3所示：
t
t
PWM
T:constant
T:variable
PFM
a
b
t n t n+1
图3.3 PWM 和PFM 波形图
脉冲调制方式保证幅值不变，脉宽频率可变的调制方式，脉宽调制方式的特点是控制简单、有效，另外还具有噪音低、电磁兼容性好等特点。

脉宽调制的开关频率也是可以根据开关管的承受能力所决定的，目前IGBT 的开关管可以承受10KHz 的要
求。

3.4 脉宽调制方式的仿真分析
任何模型的仿真分析都需要先建立数学模型，如代数方程、微分方程、差分方程、状态方程、系统框图、流程图、结构图以及传递函数等。

本设计主要是针对电压闭环控制的Boost 升压电路，Boost 升压电路的仿真原理图如图3.4所示：
L
VD
V
C
R 1
V ref
V in
V o
Controller1
PWM 脉冲
R 2
图3.4 PWM 调制方式下电路原理图
Boost 升压电路主要是通过对输出电压进行闭环控制，将输出电压与给定电压进行比较，将误差信号送入到PI 调节器，PI 调节器输出电流信号与三角波信号进行比较调节，电流信号为载波信号，三角波信号为调制波信号，通过信号之间的比较输出方波信号，进而输出驱动进闸管输出方波信号。

本文采用MATLAB/Simulink 软件进行仿真，选取仿真参数为：Vin=18V ，Vref=40V ，L=144uH ，C=561uF ，R=20Ω，Ts=0.02ms ，Vpp=2.5V ，iref=1.88A 。

Boost 升压斩波电路如图3.5所示：
图3.5 Boost升压斩波电路
主电路为Boost电路，开关管导通时刻，电源对电感充电；当开关管断开时，电源与电感共同为电容充电，负载为电阻负载。

当输出电压小于给定电压时刻，占空比将减小，这样电容器充电时间增加，负载电压增大；当负载电压增大至给定电压以上时，通过PWM调制技术使得PWM脉宽占空比增大，使得电源对电感充电时间增长，对电容充电时间减少，从而得到输出电压稳定的波形。

输出电压与输出电流的波形如图3.6所示：
图3.6 斩波电路输出电压、电流波形
第4章 单相逆变电源中PWM 的运用
4.1 逆变电源的设计结构图
单相逆变系统结构框图如图4.1所示：
滤波电路
图4.1 系统结构框图
主结构主要是直流电源通过逆变模块的作用产生交流信号，通过对交流信号进行滤波处理。

控制电路主要是采样比较、驱动、PID 调节等模块组成。

本章采用的是单相逆变器，所以逆变器选择单相逆变器，滤波模块选择目前较为普遍的LC 滤波器。

该控制部分与DC-DC 的区别在于给定的输出信号为交流信号，输出电压的幅值、频率的要求主要有给定的交流信号确定，所以通过设定交流信号的幅值与频率，通过PID 的调节作用即可控制逆变器输出方波信号，经过LC 滤波器的处理之后得到理想的正弦波信号。

4.2 逆变电路工作原理
单相逆变器的拓扑电路种类繁多，比如有：半桥、全桥和推挽型等。

推挽电路主要用于高频逆变电路中，对于电源要求比较高的场合。

半桥逆变电路控制简单，对设计要求低等特点在目前运用众多。

全桥逆变器在目前运用较为成熟，目前对于全桥逆变器的控制策略主要是电压单闭环控制、电压电流双闭环控制等。

本文研究的是单相电压型逆变电路，采用IGBT 作为开关器件。

控制技术采用正弦脉宽调制（SPWM ）。

主电路如图4.2所示：
直流电源
逆变电路 滤波电路 负载
驱动电路
PID 校正
采样电路
Vcc
C2
L1r
C1
R T1T3
T2T4
D1
D2
D3
D4
图4.2 逆变器主电路
逆变器可将直流信号逆变成为交流信号，直流侧并联大电容进行稳压控制，主要的目的是为逆变器提供恒定的直流信号。

该控制的控制策略有开环控制、单闭环控制以及双闭环控制，单闭环控制的输出电压抗负载能力弱，双闭环控制可以实现输出电压的稳定性，实现电压与频率可调。

抗负载能力强，尤其是负载突变等情况的发生。

单相桥式逆变电路及其波形如图4.3所示：
U d
S1
S2
S3
S4
负载
i0
u0
t
i0
t1
t2
a) b)
图4.3 逆变电路及其波形
图4.3a中S1-S4是桥式电路的4个桥臂。

负载为阻感负载时的波形就如图4.3b 所示。

设t1时刻以前S1-S4导通，u0和i0都是正值。

在t1时刻断开S1、S4，同时闭合S2、S3，那么u0的极性就变为正。

但是，负载中有电感，其电流极性不能立刻改变而维持原方向。

这是负载电流从直流电源负极流出，经S2、负载和S3流回正极，负载电感中储存的能量向直流电源反馈，负载电流逐渐减小，到t2时刻降为零，之后i0才反向并逐渐增大。

S2、S3断开，S1、S4闭合时的情况类似。

4.3 SPWM的驱动电路原理
单极性正弦脉冲宽度调制方法的驱动信号形成电路。

如图4.4所示：
A
B
+正弦波Vr
三角波Vc
V G1.T 1
V G3.T 3
V G4.T 4
V G2.T 2-1
-1
--+
图4.4 SPWM 驱动信号形成电路
主电路中4个开关器件T1到T4的驱动信号1G V 、2G V 、3G V 、4G V 由图3.4生成。

图4.4中的A 、B 为比较器。

T1、T2的驱动信号1G V 、2G V 由正弦波r V 和三角波c V 的瞬时值相比较确定；T3、T4的驱动信号3G V 、4G V 由瞬时值r V 、c V 之和r c V V +的正负值确定。

其中，sin sin(2/)r rm rm r V V t V t T ωπ==被称为正弦参考电压，其幅值为rm V ，频率为1/r r f T =，r T 为周期；三角波c V 被称为高频三角载波，其最大值为±cm V ，频率为c f 。

三角波与正弦波频率之间的比值叫做载波比。

/c r N f f =。

正弦波和三角波幅值之比称为调制比/rm cm M V V = 。

由图4.3可知：4个开关管的驱动信号及其通、断状态由正弦波和三角波的瞬时值决定。

4.4 PID 校正概述
PID 校正就是比例、积分、微分校正的简称。

在生产技术的发展历程中，PID 校正是最好用的基础控制方式。

直到现在，PID 校正的应用仍然很广泛。

一般来说，PID 校正具有以下优点：
（1） 原理简单，使用方便。

（2） 适应能力强，在工业领域应用最为广泛。

（3） 很强的鲁棒性，尤其控制品质对被控对象性的变换不太敏感。

当然，PID 校正也有其局限性。

对于一些产品要求非常高的系统PID 校正也束手无策。

传统的PID 调制器的动作规律是：
（4.1）
（4.2）这是最基本的依据偏差控制偏差的结构。

其中e是偏差，即输出与设定之间的差；空置量是u，输出量的变化就是它引起的。

p
K是比例增益系数，它的作用就是减少
误差，但是稳定误差是它所解决不了的。

而且系统的不稳定就是因为它过大；
i
K是
积分增益系数，它的作用是消除稳态误差，提高系统的误差度；
d
K是微分增益系数，它主要用于增强系统的稳定性，加快系统的动作速度，减少调节时间。

4.5 滤波电路
滤波电路如图4.5所示：
Vcc
C2
L1r
C1
R T1T3
T2T4
D1
D2
D3
D4
图4.5 滤波电路
滤波电路的目的是消除基波信号之外的高次谐波信号，LC滤波器中的电感主要为了“通直阻交”主要阻止高次谐波，而电容主要是“通交阻直”，主要是将高次谐波通过，保留低次谐波的部分。

LC滤波电路另外一个功能可以起到电压支撑的作用。

4.6 开环仿真模型及其分析
开环仿真模型如图4.6所示：
图4.6 开环仿真模型图
该模型包括：电源模块，通用变流器桥，PWM发生器模块，示波器模块，电容电感电阻元件，电流测量模块，电压测量模块等。

在使用MATLAB的过程中，可以用最简单的元件搭建一些特定的模块。

用他们来代替某个特定的电路，如逆变电路，整流电路等。

在单相SPWM逆变电源仿真设计中，首先在MATLAB仿真软件下的Simulink 环境下建一个空白Model文件，然后用Simulink中的模块画出逆变电源的开环仿真图，这样就减少了一些相同的元件，使电路看起来简单明了。

根据理论分析设置电源参数。

单相逆变器的开环控制系统使用的是PWM发生器，PWM脉冲发生器模块的作用就是产生PWM脉冲，本文设计的是单相全桥变流器，PWM发生器需要输出4路脉冲。

所以在Generator Mode选项卡中选择2-arm bridge(4 pulses)，也就是选择4路脉冲。

本文设计输出的50Hz、220V的交流电，所以正弦波的频率设置为50Hz。

（1）输出电压偏移
开环仿真输出波形如图4.7所示：
图4.7 开环仿真输出电压波形
由于死区效应的存在，使本该SPWM控制信号加到开关器件的控制极，但却没有在预计时间的时候到达，从而导致逆变器的实际输出电压波形会稍微偏离正弦波。

当输入电压+10%时，输出电压的波形如图4.8所示：
图4.8 输入电压为385V时的输出波形
当输入电压-10%时，输出电压的波形如图4.9所示：
图4.9 输入电压为315V时的输出电压
从图4.8和图4.9可知，当输入电压变大，输出电压就越大。

当输入电压有波动时，输出电压也会发生变化。

为了避免这种状况而得到一个稳定的输出电压，所以要
进行闭环仿真。

（2）输出电压稳定性
开环控制通过给定了占空比以及频率之后，输出电压就已经确定，这种控制策略的稳定性差，当负载发生变化时电流波动非常的大，功率小，驱动能力差。

4.7 闭环仿真模型与模块介绍
闭环仿真模块中包括：POWERGUI模块，电源模块，通用变流器桥，PWM发生器模块，示波器，电感电容电阻元件，电流测量模块，电压测量模块，PID校正模块等。

闭环模型是在开环模型的基础上，加入采样环节和PID校正构成的。

闭环仿真模型中保留了开环模型中的大部分模块。

在PWM发生器上的仿真模块中进行了很大的改变。

在开环模型中，PWM模块只有一个输入和一个输出，采用的是PWM发生器内部产生的正弦调制波，而实际上PWM发生器的输入端则悬空。

在闭环模型中，需要加入一个采样环节和一个稳定的正弦波，然后经过PID整定从而调整了SPWM 的脉冲宽度，最后得到稳定的输出电压波形，改善了输出特性。

如图4.10所示：
图4.10 闭环仿真模型
逆变器输出电压U0的反馈电压U f与基准电压U REF比较放大后得到误差电压U C。

将U C送到SPWM发生电路控制正弦波幅值，从而形成SPWM波，再将SPWM波形。