基于as矢量控制的PWM整流器SIMULINK建模与仿真

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基于Matlab_Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真

基于Matlab/Simulink的三相桥式全控整流电路的建模与仿真摘要本文在对三相桥式全控整流电路理论分析的基础上，建立了基于Simulink的三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其带电阻负载时的工作情况进行了仿真分析与研究。

通过仿真分析也验证了本文所建模型的正确性。

关键词Simulink建模仿真三相桥式全控整流对于三相对称电源系统而言，单相可控整流电路为不对称负载，可影响电源三相负载的平衡性和系统的对称性。

故在负载容量较大的场合，通常采用三相或多相整流电路。

三相或多相电源可控整流电路是三相电源系统的对称负载，输出整流电压的脉动小、控制响应快，因此被广泛应用于众多工业场合。

本文在Simulink仿真环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，并对其进行仿真研究。

一、三相桥式全控整流电路的工作原理三相桥式全控整流原理电路结构如图1所示。

三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成（见图1-1）。

6个晶闸管以次相隔60度触发，将电源交流电整流为直流电。

三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通（上桥臂和下桥臂各一个）。

整流变压器采用三角形/星形联结是为了减少3的整倍次谐波电流对电源的影响。

元件的有序控制，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT、VT。

它们可构成电源系统对负载供电的6条整流回路，各整流回路的交流电源电压为两元件所在的相间的线电压。

图1-1 三相桥式全控整流原理电路二、基于Simulink三相桥式全控整流电路的建模三相桥式全控整流电路在Simulink环境下，运用PowerSystemBlockset的各种元件模型建立了三相桥式全控整流电路的仿真模型，仿真结构如图2-1所示：图2-1 三相桥式全控整流电路的仿真模型在模型的整流变压器和整流桥之间接入一个三相电压-电流测量单元V-I是为了观测方便。

基于空间矢量控制的PWM整流器建模与仿真

姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨
Vβ 为 V* 在 а 、 β 轴上的坐标值，定义以下变设Vα、 A=Vα
%
B= 姨 3 Vα-Vβ
%
C=- 姨 3 Vα-Vβ
令H=sgn(A)+2sgn(B)+4sgn(C)，可以得出H与各扇区的表1 H与扇区号对应关系 Tab.1 H and sector number corresponding relationship
同步旋转坐标系中电流调节器输出的任意一个空间电压矢量指令V*，均可由8条空间电压矢量合成。 * 稳态时， V 在复平面上以某一步进速度旋转，其端点运动轨迹为一多边形准圆形轨迹， PWM 开关频率越高，多边形准圆轨迹就越接近圆，由于空间电压矢量不断跟踪V*，从而使三相桥的输入为等效正弦波，实现了电流控制的目的。 2.1 扇区的确定量：
给控制器设计造成了一定困难。为了实现d、 q轴的独立控制，采用前馈解耦控制策略。当电流调节器采用 PI调节器时， vd、 vq的控制方程如下： KiI * vd=（Kip+ ）（id-id ） +ωLiq+ed s （3 ） KiI * vq=（Kip+ ）（iq-iq ） -ωLid+eq s
! # # # # # # " # # # # # # $
图4
电压外环控制结构
KiI 为电流内环比例调节增益和积分调节增式中 Kip、 * * 益； i d、 i q为id、 iq电流指令值。由于电网电动势矢量定向在 d 轴上，故（3 ）式中 eq=0。电流内环的解耦控制再加上外环的电压控制，就构成了PWM整流器的双闭环控制系统，如图2。

基于PWM逆变器的Simulink仿真

基于 PWM逆变器的 Simulink仿真摘要：在本次设计中，用到MATLAB中的Simulink中的Sim Power Systems工具箱中的电力电子器件进行的仿真，然后通过斩波电路将波形进行优化，即将其幅值增高然后通过逆变将其转换为50赫兹的交流电，在各方面再详细的分析和设计，并且考虑到会出现直流不平衡等方面，通过理论查找以及MATLAB的仿真实验来说明这个方法可以更优方式将输入110V直流转换成220V、50赫兹的单相交流电。

关键词：逆变；MATLAB仿真；PWM控制0 引言晶闸管相控整流电路的I滞后U，而且他的功率角随着触发脉冲的触发时间即触发角的变大而变大,功率因数变低，对电网的运行造成影响。

而利用SPWM正弦脉宽调制技术，可以很好减小对电网的影响，因此研究SPWM正弦脉宽调制意义重大。

1设计方案的论证与选择1.1总体设计思路高频变压器。

将输入的110V直流电压升高,经过逆变过程和滤波电路的转换变成需要的输出。

1.2 直流变直流电路的方法选择及原因方案：直流变直流电路也可以叫做直流斩波电路，他的基本原理是利用直流斩波器，从而实现了直流直流变换，通过相关电力电子器件的快速通断等相关操作，将直流恒定电压进行斩波过程，从而得到想要的脉冲波形，并且可以利用滤波来进一步优化波形，而直流波形的脉冲宽度是可以通过改变电力电子元件的开通与关断的动作频率来调整，从而使得电压以及电流的平均值得到想要的变化，总的来说，直流变直流是将直流电改成另一种可以调整电压与电流均值的直流电。

原因:利用升压斩波电路优点是该电路结构不复杂，而且其相对损失少，并且效率还比较高，并且滤波后还能有效减少了谐波的电流噪声的工作。

1.3逆变电路的方法选择以及原因方法：全桥逆变电路如图所示，这个逆变电路有T1,T2,T3,T4四个开关元件，另T1，T4一起导通，T2,T3一起导通，而且他们一起交替导通，然后将直流的电压改变为峰值为Uin的交流电压，然后进行输入，通过改变占空比，相当于调整了输出电压Uout。

基于矢量控制技术的PWM整流器理论与仿真

Ｋｅｒｓ：ＰＭｅｔｆｒｅｔｒｃｎｒｌｃｏｅ —ｏｐｃｎｒｌｙｗｏｄＷｒｃｉｉｃｏｏｔｏ，ｌｓｄｌｏｏｔｏｅＩｖ
。
ＰＷＭ整流技术具有功率因数可调、谐波电流小的突出优点，它成功地克服了晶闸管可控整流器的缺点。已在高压直流输电、电力传动系统、电力系统补偿装置中应用。将会逐步取代晶闸管可控整流器。文分析基于矢量控制技术的Ｐ本ＷＭ整流器的理论，并进行仿真验证。
维普资讯
第２卷第４６期安徽理工大学学报（自然科学版）２０年１月０６２ＪｒｌｆｎｕＵｉｒｔｏＳｉｃａｅｎｌｙＮｔａＳｉｃ）ｏｎｈｉｎｅｉｅｅｎＴｃｏｇ（ａｒｅｅｕａｏＡｖｓｙｆｃｎｄｈｏｕｌｃｎ
ＷＡＮＧＱｉｇＬｎＳｎ — ｉｇ，ＵＮＦｎ — ａｇ，Ａｈ— ｏｅｇＸｉｎ。ＭＺｉｂ。
（．Ｄｅｔｆｅｔｉａｇｎｅｉｇ，ＡｎｕｉｅｓｙｏｃｅｃｎｃｎｌｇＨｕｉａｈｉ２２０Ｃｈｎ．Ｃｏ— １ｐ．ｏｃｒｃｌＥｎｉｅｒｎＥｌｈｉＵｎｖｒｉｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙ，ａｎｎＡｎｕ３０１，ｉａｔｊ２ｌｌｇｆｅｔｉａｎｔｍａｉｎＥｎｉｅｒｎＨｄｅｎｖｒｉｙｏｃｎｌｇＨｅｅｈｉ３０９，ｉａ３ｅｅｏｃｒｃｌｄＡｕｏｔｇｎｅｉｇ，ＥｌａｏｉｉｅｓｔｆＴｅｈｏｏｙ，ｆｉＵＡｎｕ００Ｃｈｎ，．Ａｎｕｎ２ｈｉｗａ —

矢量控制PWM整流器的建模与仿真

矢量控制PWM 整流器的建模与仿真王旭,黄凯征,阎士杰,张化光(东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110004) 摘要:从三相电压型PWM 整流器(VSR )主电路拓扑结构出发,建立了基于两相同步旋转坐标系下的系统模型。

在系统模型分析的基础上,阐述了三相VSR 电压型控制外环和电流控制内环的双闭环控制的基本原理和设计方法,采用一种空间矢量PWM 的简化算法,在Matalb/Simulink 环境中建立了仿真模型。

仿真结果表明:所设计整流器具有优良的稳态性能和快速的动态响应,实现简单,具有一定的实用价值。

关键词:电压型PWM 整流器;双闭环;空间矢量PWM 中图分类号:TM461 文献标识码:AModeling and Simulation of PWM R ectif ier B ased on the Space V ector ModulationWAN G Xu ,HUAN G Kai 2zheng ,YAN Shi 2jie ,ZHAN G Hua 2guang(College of Inf ormation Science and Engineering ,N ortheastern University ,S henyang 110004,L iaoning ,China )Abstract :The system model of three 2phase voltage source rectifier (VSR )in the two 2phase synchronous rotating coordinate system was deduced with analysis from the point of the topology of the main circuit.The dual 2close 2loop control schemes combining the internal current control loop and external voltage control loop were discussed.A simplified algorithm was proposed for space vector PWM (SV PWM )rectifier.The whole system was modeled and simulated by using the toolbox of Matlab/Simulink.Simulation results show that the PWM model proposed has satisfactory steady 2state characteristics and fast transient response.The simulation illustrates that this design scheme has some value for practical operation due to its simple implement.K ey w ords :voltage source rectifier ;dual 2close 2loop ;space vector PWM (SVPWM ) 基金项目:国家“863”专项计划基金(2006AA04Z183) 作者简介:王旭(1956-),男,教授,Email :icestoryxo @1　引言目前,各类电力电子变换器的输入整流电路输入功率级一般采用不可控整流或相控整流电路。

基于Matlab／SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析

基于Matlab／SIMULINK的桥式直流PWM变换电路实验仿真分析本文以MATLAB软件的SIMULINK仿真软件包为平台，对桥式直流PWM 变换电路进行仿真分析文章对每个电路首先进行原理分析，进而建立相应的仿真模型，经过详细计算确定并设置仿真参数进行仿真，对于每次仿真结果均采用可视化波形图的方式直接输出。

在对仿真结果分析的基础上，不断优化仿真参数，使其最大化再现实际物理过程，并根据各个电路的性能进行参数改变从而观察结果的异同。

标签：SIMULINK；PWM；电路仿真1 桥式直流PWM变换电路简介桥式直流PWM变流器仿真实验是对全控型器件的应用。

实验电路中，前端为不可控整流、后端为开关型逆变器，此结构形式应用最为广泛。

逆变器的控制采用PWM方式。

对这个实验有所掌握的话，对后续课程设计直流调速系统也会有很大启发。

因为直流PWM-M调速系统近年来发展很快，直流PWM-M调速系统采用全控型电力电子器件，调制频率高，与晶闸管直流调速系统相比动态响应速度快，电动机转矩平稳脉动小，有很大优越性，因此在小功率调速系统和伺服系统中的应用越来越广泛。

2 桥式直流PWM变换电路的工作原理本实验系统的主电路采用双极性PWM控制方式，其中主电路由四个MOSFET（VT1～VT4）构成H桥。

Ub1～Ub4分别由PWM调制电路产生后经过驱动电路放大，再送到MOSFET相应的栅极，用以控制MOSFET的通断。

在双极性的控制方式中，VT1和VT4的栅极由一路信号驱动，VT2和VT3的栅极由另一路信号驱动，它们成对导通。

控制开关器件的通断时间可以调节输出电压的大小，若VT1和VT4的导通时间大于VT2和VT3的导通时问，输出电压的平均值为正，VT2和VT3的导通时间大于VT1和VT4的导通时间，则输出电压的平均值为负，所以可以用于直流电动机的可逆运行。

3 计算机仿真实验（1）桥式直流PWM变换电路仿真模型的建立。

根据所要仿真的电路，在SIMULINK窗口的仿真平台上构建仿真模型。

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。

基于矢量控制的双PWM调速系统仿真分析

ＢａｅｎｃｏｎｔｏｓｄｏＶｅｔｒＣｏｒｌ
ＤＡ［一ｈｎ，ｚｅＷＡＮＧ一ｕ，ｙＸｉｈｎ — ｏｇ，ＤＥＮＧｉＷｅ
（ｔｔＫｙＬｂｒｔｒｏｏｅｒｎｍｓｉｑｉｍｅｔＳｓｍＳｃｒｙａｄＮｗＴｃｎｌｇ，ＳａｅｅａｏａｙｆｗｒａｓｉｏＥｕｐｎ＆ｙｔｅｕｉｎｅｅｈｏｙｏＰＴｓｎｅｔｏ
关键词：脉宽调制；矢量控制；位功率因数双单中图分类号：Ｍ３１２文献标识码：文章编号：６３５０２１）４０４－５Ｔ０．Ａ１７－４（０００－９０６０
ＳｍｕａｉｎＡｎｌｓｓｏａ — ｉｌｔｏａｙｉｆＤｕｌＰＷＭｐｅｎｒｌＳｓｅＳｅｄＣｏｔｏｙｔｍ
ｗｉｈＰＷＭｅｔｉｒ，ｗｈｃｏｓｒｔｄｔｅｄｕｌＰＷＭｓｓｅｔｇｔｅｔｈｎｖｒｅｌｃｔｒｃｉｅｆｉｈｃｎｔｕｃｅｈａ — ｙｔｍｏｅｈｒｗｉｈｔｅｉｅｔｒｂｏｋ．Ｂａｅｎｔａｈ — ｓｄｏｈｅｍｔｅ
ｍａｉａｄｌｏｅＰＭｅｔｅｎｓｎｈｏｏｓｍｏｏ，ｄｃｕｌｇｖｃｏｏｔｌｓｓｍｓｗｒｅｉｎｄｒｓｅ — ｔｌｍｏｅｓｆｈＷｃｔｒｃｉｒａｄａｙｃｒｎｕｔｒｅｏｐｉｅｔｒｃｎｒｙｔｅｅｄｓｅｅｐｃｉｆｎｏｅｇｔｅｙｉｌ．ＴｅＳｍｕｉｋｍｏｅｆｔｅｄａ— ＷＭｙｔｍｗａｕｌＳｍｕａｉｎｒｓｌｈｗｄｔａｈｙｔｍａｏｄｖｈｉｌｄｌｕｌＰｎｏｈｓｓｅｓｂｉ．ｉｌｔｅｕｔｓｏｅｈｔｔｅｓｓｅｈｄｇｏｔｏｓｓｔｎｙａｃｐｒｏｍａｃｓｎｓｃｉｖｄｔｅｔｒｅｆｔｅｔｉａｄｄｎｍｉｅｆｒｎｅ，ａｄａｏａｈｅｅｈａｇｔａｃｌｏｈｄｓｄｎｔｏｅｃｏｎｉｄｒｃｉｎｅ — — ｉｅｕｉｐｗｒｆｔｒａｄｂ — ｉｅｔｎｙａｏ

PWM整流器的仿真与分析毕业论文

本科毕业设计论文题目 PWM整流器仿真与分析毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

基于MatlabSimulink的电动汽车仿真模型设计与应用

基于MatlabSimulink的电动汽车仿真模型设计与应用一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，电动汽车作为一种清洁、高效的交通工具，受到了越来越多的关注和推广。

在电动汽车的研发过程中，仿真模型的建立与应用发挥着至关重要的作用。

本文旨在探讨基于Matlab/Simulink的电动汽车仿真模型设计与应用，旨在为电动汽车的设计、优化和控制提供理论支持和实践指导。

本文将对电动汽车仿真模型的重要性进行阐述，指出其在电动汽车研发过程中的地位和作用。

接着，将详细介绍Matlab/Simulink在电动汽车仿真模型设计中的应用，包括其强大的建模功能、灵活的仿真能力以及高效的算法处理能力等。

在此基础上，本文将重点讨论电动汽车仿真模型的设计方法。

包括电动汽车动力系统的建模、控制系统的建模以及整车模型的集成等。

将结合具体案例，对电动汽车仿真模型在实际应用中的效果进行展示和分析，以验证其有效性和可靠性。

本文还将对电动汽车仿真模型的发展趋势进行展望，探讨其在未来电动汽车研发中的潜在应用前景。

通过本文的研究，希望能够为电动汽车仿真模型的设计与应用提供有益的参考和启示，推动电动汽车技术的不断发展和进步。

二、电动汽车仿真模型设计基础电动汽车（EV）仿真模型的设计是一个涉及多个学科领域的复杂过程，其中包括电力电子、控制理论、车辆动力学以及计算机建模等。

在Matlab/Simulink环境中，电动汽车仿真模型的设计基础主要包括对车辆各子系统的理解和建模，以及如何利用Simulink提供的各种模块和工具箱进行模型的构建和仿真。

电动汽车的主要子系统包括电池管理系统（BMS）、电机控制系统（MCS）、车辆控制系统（VCS）以及车辆动力学模型。

这些子系统都需要根据实际的电动汽车设计和性能参数进行精确的建模。

电池管理系统（BMS）建模：电池是电动汽车的能源来源，因此，BMS建模对于电动汽车的整体性能至关重要。

BMS模型需要包括电池的荷电状态（SOC）估计、电池健康状况（SOH）监测、电池热管理以及电池能量管理等功能。

三相电压型SVPWM整流器的SIMULINK建模与仿真

Vol.27
No.1
2007.1/2
船电技术 2007 年第 1 期
三相电压型 SVPWM 整流器的 SIMULINK 建模与仿真
毛文喜罗隆福
（湖南大学电气与信息工程学院，长沙 410082）摘要：在建立了三相 PWM 整流器数学模型的基础上，将双闭环工程设计方法结合矢量控制策略应用于 SIMULINK 文章编号： 1003-4862（ 2007） 01-0023-04
2 三相VSR主电路结构及基本原理
三相 VSR 的主电路结构如图 1 所示，主要包括交流侧的电感、电阻、直流电容以及由全控开关器件和续流二极管组成的三相整流电路。 ea 、 eb、 ec为电源电压， RL为负载电阻。开关器件按采用的调制方法动作，由于输入电感的滤波作用，整流器交流侧的输入可认为是
Vol.27
No.1
2007.1/2
2π 2π ⎤ ⎡ 2 ⎢ cosωt cos(ωt − 3 ) cos(ωt + 3 ) ⎥ T abc→dq = 3 ⎢ 2π 2π ⎥ ⎢− sinωt − sin(ωt − ) − sin(ωt + )⎥ 3 3 ⎦ ⎣
将以上变换作用于 (1)式，则得到整流器在两相同步旋转 d-q 坐标系下的数学模型为：
PWM 整流器。通过 MATLAB 的 SIMULINK 工具箱得到系统仿真结果，验证了该模型和控制方法的可行性。关键词： PWM 数学模型空间矢量中图分类号： TM 461.5 文献标识码： A
The Modeling and Simulation of Three-phase Voltage SVPWM Rectifier
4 空间矢量合成原理
三相 VSR 不同开关组合时的交流侧电压可以用一个模为 2Udc/3 的空间电压矢量在复平面上表示出来，由于三相 VSR 开关是双电平控制，其空间电压矢量只有 23=8种，且 U0(0， 0， 0)、 U7(1， 1， 1)为零矢量 [4]。空间矢量 PWM控制是通过分配

基于PSCAD/EMTDC的三相电压型PWM整流器的建模与仿真

基于PSCAD/EMTDC的三相电压型PWM整流器的建模与仿真作者：冯雅来源：《科技资讯》 2012年第11期冯雅(武汉理工大学自动化学院武汉 430070)摘要:由于PWM整流器优于其他的整流器,所以现在得到广泛的发展与应用。

而传统的MATLAB仿真过于理想化,本文使用PSCAD/EMTDC对三相电压型PWM整流器进行建模与仿真,精确的体现了PWM整流器的优势,并且得到了好的仿真结果。

关键词:三相PWM整流器前馈解耦 dq坐标变换 PSCAD/EMTDC中图分类号:TM743;TM461 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0117-01随着电力电子变流装置的迅速发展,以PWM控制为基础的变流装置也得到了广泛的应用。

而变流装置的绝大一部分需要整流环节,从而获得直流电压。

而常规的整流环节对电网注入了大量的无功和谐波。

造成了严重的电网“污染”。

由于PWM整流器实现了网侧电流正弦化,且运行于单位功率因数,甚至能量可双向传输,因而真正实现了“绿色电能变换”。

同时由于PWM整流器网侧呈现出受控电流源特性,因而这一特性使PWM整流器及其控制技术获得了进一步的发展和拓宽,并获得了更为广泛和更为重要的应用其主要思路就是将PWM技术引入整流器的控制之中,使整流器网侧电流正弦化,且运行于单位功率因数。

经过研究与发展,PWM技术已经日趋成熟。

1 PWM整流器建模一般而言,对三相PWM整流器做如下的假设:电网电动势为三相对称的纯正弦波电动势;网侧的滤波电感L是线性的,且不考虑饱和;功率开关管的损耗和滤波电感的电阻用R表示;忽略功率开关管的导通关断延时。

图中,Ua、Ub、Uc分别为三相电动势的相电压,ia、ib、ic为三相线电流;Vdc为直流电容C的电压,idc为电容的充电电流;RL为负载,iL为负载电流;Ura、Urb、Urc 为PWM整流器的输入电压。

Sx(x=a、b或c)为开关函数,Sx为1时表示该桥臂上管导通下管关断,Sx为0时表示该桥臂下管导通上管关断。

三相电压型PWM整流器空间矢量控制研究和仿真分析(精)

三相电压型ＰＷＭ整流器空间矢量控制研究和仿真分析■＜武汉通信指挥学院装备管理应用教研室王会涛■＜重庆通信学院卫星通信教研室邓军■＜宣化通信训练基地通信维护教研室姚彬摘要：以电压空间矢量控制的基本原理和概念为基础，结合Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件包构建了三相ＰＷＭ整流器空间矢量控制系统的仿真模型，并详细给出各模型的具体参数。

仿真结果显示，该方法简单，控制精度高，用于三相ＰＷＭ整流器中具有良好动、静态性能。

关键词：矢量控制；整流器；仿真１概述［１］传统的PWM控制技术多用于两电平电路的驱动控制，其主要方法是正弦脉宽调制（SPWM），调制波为正弦波，依靠三角载波和调制波的比较得出交点实施控制，其电压利用率低，谐波含量大。

而随着微处理器技术的发展和多电平电路的出现，涌现出很多新的控制方法像优化PWM方式、滞环电流控制方式、空间电压矢量控制方式等等。

其中，空间电压矢量控制通过合理地选择、安排开关状态的转换顺序和通断持续时间，改变多个脉冲宽度调制电压的波形宽度及其组合，达到较好的控制。

相对SPWM控制，具有电压利用率高、谐波含量小、大大改善了系统的静态和动态性能，具有结构简单、容易实现、控制精度高等特点。

本文采用空间矢量控制的控制策略，并对整流电路采用电压外环PI和电流内环PI控制相结合的方法，建立三相电压型PWM矢量控制方案的仿真模型，并对其进行分析研究。

图１三相电压型ＰＷＭ空间矢量控制方案图电源技术＜２００８年１１月６９２三相电压型ＰＷＭ整流器控制方案［２３４］图1为三相电压型PWM整流器空间矢量控制方案图。

它是由主电路和控制回路这两部分组成，其中，控制回路主要由输入电流和输出电压检测、坐标变换、PI 控制器和SVPWM脉冲产生等部分组成。

其原理如下：三相交流电通过三相电压型整流电路整流为稳定的直流电压。

同时，控制回路对主电路的输入电流和输出直流电压进行检测，一方面，将检测值与给定值进行比较后送入PI控制调节器，输出值与电流比较并将其输出送入PI控制器变为电压信号，再经坐标变换送入SVPWM脉冲产生单元，完成电压闭环控制；另一方面，将检测的输入电流经坐标变换与给定电流比较，送入PI控制器变为电压信号，再经坐标变换送入SVPWM脉冲产生单元，完成电流的闭环控制。

电压型pwm整流器(vsr)及控制系统的matlab仿真

编号20151134231本科生毕业设计基于PWM整流器的交流调速系统的设计Design of AC Speed Regulation SystemBased on PWM Rectifier学生姓名任贺专业电气工程及其自动化学号1134231指导教师朱海忱分院电子工程分院2015年 6 月摘要基于 PWM 整流的交流调速系统采用交直交的变频方式，用PWM整流代替了传统的二极管不可控整流。

PWM 整流可以有效改善系统功率因数，并在电机需要制动时将能量回馈电网，实现真正意义上的节能。

本文提出了一种新型的交流调速系统方案：整流环节采用直接功率控制，通过直接控制瞬时有功功率、瞬时无功功率，实现 PWM 整流的高功率因数，该控制方式简单且易于实现数字化；电机控制采用直接转矩控制，通过直接控制电磁转矩和定子磁链实现电机调速，该方法简单且弥补了矢量控制对于电机转子参数敏感的缺陷。

进而通过 MATLAB 仿真证明：所提出的新型调速系统能够实现单位功率因数，降低输入电流的谐波畸变率，并可以实现电机四象限运行以及能量双向流动。

关键词：异步电机 PWM 整流高功率因数直接功率控制直接转矩控制ABSTRACTAC adjustable speed system based on PWM rectifier uses the AC-DC-AC style. In comparison with the traditional converter, the diode rectifier is replaced by PWM rectifier. PWM rectifier not only can greatly improve the power factor of the whole system, but also reaches the energy conservation by realizing the bidirectional flow of energy when the motor brakes. A new AC speed-regulation system is presented in this paper. In PWM rectifier, Direct Power Control method, which is practical and can be digitized easily, is used to improve the power factor significantly by controlling the instantaneous active/reactive power. As for Motor, Direct Torque Control method, which is easy to be realized and robust to the rotor parameters, is adopted to improve the drive performance through controlling directly the stator flux and electromagnetic torque.Finally, the corresponding simulation is completed and the results show that the new adjustable speed system can improve the power factor to be ±1, lower the harmonic distortion of input current, accomplish the four-quadrant operation and bidirectional flow of energy.Keywords: Asynchronous motor PWM rectifier High power factor Direct power control (DPC) Direct torque control (DTC)目录绪论 (1)1. 课题背景及其意义 (1)2. 交流异步电机变频调速技术的发展概况 (2)3. 三相电压型PWM 整流器的发展概况 (3)4. 本论文研究的主要内容 (4)第一章三相电压型PWM整流器的控制与实现 (5)1.1 PWM整流器的主电路结构 (5)1.2 三相电压型PWM整流器的数学模型 (6)1.3 PWM 整流器的直接功率控制 (10)图1-8直接功率控制系统 (13)第二章异步电机的直接转矩控制 (14)2.1 异步电机的直接转矩控制的基本原理 (14)2.2 直接转矩控制控制系统 (18)第三章基于PWM整流器的调速系统的参数设计 (23)3.1 变频器容量的选择 (23)3.2 电源变压器 (23)3.4 直流电容的设计 (25)3.5 直流电压给定值的设计 (26)3.6 IGBT的参数设计 (28)第四章基于PWM整流器的调速系统的MA TLAB 仿真 (29)4.1 电机的四象限运行 (29)4.2 基于PWM 整流器的调速系统的仿真 (29)4.3 实验结果分析 (36)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)绪论1. 课题背景及其意义在工矿企业中，电机类的耗电量占企业总用电量的 70%以上，因此电机节能对国民经济具有重要的意义。

仿真PWM整流器的Matlab仿真研究

仿真PWM整流器的Matlab仿真研究摘要：随着绿色能源技术的快速发展，不可控整流引起的电磁干扰和谐波污染已经成为日益严重的问题。

本文介绍了PWM整流器的工作原理，并阐述新型的控制方法———自抗扰控制的原理，利用自抗扰控制来取代PWM 整流器的电压外环控制，以取得更优效果；最后利用Matlab 提供的电力电子工具箱在Simulink 仿真环境下进行了仿真实验，验证系统的正确性和可行性。

关键词：PWM 整流器；自抗扰控制；Matlab 仿真PWM整流器的Matlab仿真探讨一整流器的原理和现状目前，由于常规整流环节广泛采用二极管不可控整流电路或晶闸管相控整流电路，对电网注入了大量谐波及无功，给电网带来“污染”。

治理这种电网“污染”最根本的措施就是，要求变流装置实现网侧电流正弦化且运行于单位功率因数。

因此，在主电路类型上有电压型整流器（Voltage Source Rectifier，VSR）和电流源型整流器（Current Source Rectifier，CSR），两者在工业上均成功地投入应用。

由于有高电压利用率及低损耗等优点，基于空间矢量的PWM 控制在电压型PWM 整流器电流控制中取得了广泛应用，并存在多种控制方案。

目前，电压型PWM 整流器网侧电流控制有将固定开关频率、滞环及空间矢量控制相结合的趋势，以使其在大功率有源滤波等需快速电流响应的场合获得优越的性能。

本文讨论的三相桥式电压型PWM 整流器拓扑结构如图1 所示。

L 为交流侧滤波电感，电阻R 为滤波电感L 的等效电阻和功率开关管损耗等效电阻的合并。

参照参考文献1，可以推导出PWM 整流器在三相静止坐标系ABC 下的数学模型，即：由于在此坐标系下难以进行控制系统建模，因为经过坐标转换到两相同步旋转坐标系(d，q)后，可得：此时，两相同步旋转坐标系(d，q)中的q 轴分量表示成有功分量，而d 轴分量表示成无功分量。

并且有：电流内环经解耦后，可以得到控制系统如图2 所示。

电力电子Simulink仿真——PWM控制

电力电子Simulink仿真——PWM控制探索电力电子Simulink仿真——PWM控制大家好，今天我想跟你们聊聊电力电子中的PWM控制。

这个技术可是电力系统中的“心脏”，它能让电能在传输和转换过程中更加高效、稳定。

咱们先从基础说起，PWM 是什么？简单来说，PWM就是脉宽调制，它能通过调整开关管的导通时间来改变输出电压或电流的大小。

这听起来是不是有点复杂？别急，让我用大白话给你们解释一下。

想象一下，如果你要给一个电灯调光，你不可能直接去拧那个灯泡，那样太麻烦了。

但你可以用一个遥控器，按下不同的按钮，就能让灯光变亮或变暗。

这就是PWM的精髓所在。

通过调整开关管的导通时间，我们就能控制电路中电流的变化，从而实现对电压或功率的控制。

那么，PWM控制是怎么工作的呢？简单来说，它分为两个阶段。

第一阶段是调制阶段，也就是我们通常说的脉冲宽度调制。

在这一阶段，控制器会根据需要调整开关管的导通时间，从而产生一系列脉冲信号。

这些脉冲信号就像遥控器上的按钮一样，决定了开关管何时打开，何时关闭。

第二阶段是驱动阶段，也就是实际的开关动作。

在这一阶段，我们根据之前产生的脉冲信号，让开关管按照设定的时间导通和关断，从而实现对电流的控制。

说到PWM控制，大家可能会想到一些常见的应用场景，比如交流电机控制、直流电机控制、电源管理等。

在这些应用中，PWM控制都扮演着至关重要的角色。

比如，在交流电机控制中，PWM可以用于调节电机的转速和扭矩；在直流电机控制中，PWM 则可以用于实现平滑的启动和停止，减少电机的机械应力。

而在电源管理方面，PWM控制更是能让我们轻松应对各种复杂的电源需求，无论是稳压还是调频，都能游刃有余。

不过，PWM控制虽然强大，但也并非没有挑战。

它的实现需要精确的数学模型和算法支持。

这就需要我们深入研究电力电子的工作原理，了解各种元件的特性，这样才能设计出既高效又稳定的PWM控制策略。

PWM控制还涉及到一些复杂的控制算法，比如空间矢量脉宽调制、重复周期调制等。