H桥逆变器SPWMMATLAB仿真

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桥式可逆PWM变换器Matlab仿真

适用标准文案作业：桥式可逆 PWM 变换器的主电路由四个 IGBT 构成一个 H 桥，并且每一个 IGBT 上均反并联有电力二极管，电力二极管起到续流的作用采纳以下 2 种方式进行仿真，并进行比较剖析：Simulink 的 SimPowerSystemsOrCAD PSpice要求在文件组中画出详尽的原理图、给出元件的详尽模型和参数、仿真设置参数和仿真结果并进行剖析。

议论分类状况以下：（一）占空比为90％时对系统的剖析;（二）占空比为50％时对系统的剖析;（三）占空比为10％时对系统的剖析;在上边所分的三大类中，每一种又分为三小类。

进而对该系统的剖析尽量达到全面。

三小类为：①电动机所带负载为轻载时的状况；②电动机所带负载为适合负载时的状况；③电动机所带负载为重载时的状况；1、Simulink 的 SimPowerSystems（1）原理图以下列图所示（2）元器件参数设置脉冲发生器：逻辑算符：IGBT ：直流电机参数：直流电机的励磁电压110V ，励磁电流0.5A ，额定转速2400r/min ，负载转矩· m。

（一）、占空比为90％时对系统的剖析;电动机所带负载为轻载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为适合负载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为重载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：从以上波形图能够看出，当占空比为90％时，电机的输出电压在不一样负载的状况下不受影响。

而转速在不一样的负载下是变化的，轻载时转速略高于额定转速；适合负载时为额定转速；重载时低于额定转速。

电机启动时会产生较大的电枢电流，当转速趋于安稳的时候电枢电流趋近于零。

转矩的变化跟电枢电流近似。

（二）占空比为50％时对系统的剖析;电动机所带负载为轻载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为适合负载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：电动机所带负载为重载时的状况；1、电机的输出电压波形图：2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：从以上波形图能够看出，当占空比为 50％时，电机的输出电压在不一样负载的状况下不受影响。

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。

⅞⅛ SOUrCe BlCCk Parameter^r RePtating SeqUtnCeS-ErqU-⅞-π茜ParaJiieterETinIe ValUftEiFUnCtiOn BloCk P ⅛ramet 亡rm ： RelatianaI OPeratOr 屋Relational OperatorAPPl ie≡ the selected re IatLOIlaI OlPerator to t h.E inpu Ieft ） input 79xreΞpQΓL^ j ζ□ the it st Qp ⅞Eand ・Main Si SnaI Attr ibu ，t e S Kelatianal OPeratclr ：∖-∣ 。

基于MATLAB的SPWM电压型逆变器的仿真与分析

［２】高峰，俞力，张文安等．基于作物水分胁迫声发射技术的无线传感器网络精量灌溉系统的初步研究 … ．农业工程学
报，２００８，２４（０１）．
能耗等因素。在该系统中，水分传感器是用于信息搜集的，其所搜集信息数据的准确性将直接决定了整个系统运用分析的真实可靠性，是该技术在农田土壤含水率监测中具有实用性的第一步。因此，在选择传感器时，要充分考虑到农田的环境，使得选择的传感器不会受到土壤的腐蚀；要充分考虑到农田所在的地区，选择那些受土质影响较小的传感器；要充分考虑到其对土壤含水率的分辨率，确保传感器感知
２ｕｓ。
下面详述系统模型中两个重要子模块，
＜＜上接７８页
术协议的无线通信则是最佳选择，其不仅应用范围极为广泛，且其芯片集成度较高，可靠性高，并具有低能耗的特点。
３．２－３传感器的选型
一
个执行模块由１个ＴｉｎｙＯＳ程序和多个组件
波。
３三相ＳＰＷＭ电压型逆变器的建模与仿真
利用Ｍａｔｌａｂ软件，在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下的
ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ仿真工具箱搭建的三相ＳＰＷＭ电压型逆变器的系统电路模型。系统主电路实现的是交流．直流．交流
要是由Ｚｉｇｂｅｅ来实现的，并借助具有ｚｉｅｅ协调能力的设备来促使自身形成一个新的网络

SPWM波控制逆变器双闭环PID调节器的建模与仿真

SPWM波控制逆变器双闭环PID调节器的建模与仿真随着电力行业的快速发展，逆变器的应用越来越广泛，逆变器的好坏会直接影响整个系统的逆变性能和带载能力。

逆变器的控制目标是提高逆变器输出电压的稳态和动态性能，稳态性能主要是指输出电压的稳态精度和提高带不平衡负载的能力；动态性能主要是指输出电压的THD(Total Hannonic Distortion) 和负载突变时的动态响应水平。

在这些指标中对输出电压的THD 要求比较高，对于三相逆变器，一般要求阻性负载满载时THD 小于2%,非线性满载(整流性负载)的THD 小于5%.这些指标与逆变器的控制策略息息相关。

文中主要介绍如何建立电压双环SPWM 逆变器的数学模型，并采用电压有效值外环和电压瞬时值内环进行控制。

针对UPS 单模块10 kVA 单相电压型SPWM 逆变器进行建模仿真。

通过仿真，验证了控制思路的正确性以及存该控制策略下的逆变器所具有的鲁棒性强，动态响应快，THD 低等优点。

并以仿真为先导，将其思想移植到具体开发中，达到预期效果。

1 三电平逆变器单相控制模型的建立带LC 滤波器的单相逆变器的主电路结构如图1 所示。

图1 中L 为输出滤波电感，C 为滤波电容，T1,T2,T3,T4 分别是用来驱动IGBT 的三电平的SPWM 波，U0 为输出负载两端的电压。

在建立控制系统的仿真模型时，需要采集负载两端的电压与实际要求的电乐值做比较，然后通过调节器可以得到所需要调节的值。

在此仿真模型中，驱动波形采用的是三电平的SPWM 波形，具体的产生原理在这不做详细描述。

在Matlah 的Simlink 库中SPWM 波的产生如图2 所示，这里调制比设为0.8。

图1 三电平逆变器单相主电路图2 四相SPWM 产生电路。

基于Matlab的单相双极性spwm逆变电路仿真报告

基于Matlab的单相双极性spwm 逆变电路仿真报告单相双极性SPWM桥式逆变电路实验报告学院：电气与电子工程班级：xxxxx 姓名：xx一、理论介绍SPWM控制技术是逆变电路中应用最为广泛的PWM型逆变电路技术。

对SPWM型逆变电路进行分析，首先建立了逆变器控制所需的电路模型，采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和SPWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的SIMULINK 模块对电路进行了仿真，给出了最终仿真波形。

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. （此处采用等面积法）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.二、主电路设计分析根据设计要求，采用单相全桥PWM逆变电路，工作方式为单极性PWM方式，开关器件选用IGBT，直流电源电压为200V,电阻电感负载。

设计主电路图如图一所示。

图一单相桥式PWM逆变电路分析：a、主电路采用IGBT作为开关器件的单相桥式电压型逆变电路。

采用负载为阻感负载，工作时V1和V2的通断状态互补，V3和V4的通断状态也互补。

在输出电压u0的正半周，让V1保持通态，V2保持断态，V3和V4交替通断。

当uco>utri，且-uco<utri ，触发VTA+和VTB-导通，输入电源Ud经过VTA+、负载和VTB-构成电流回路，uo=-Ud，电流上升；当uco<utri，使VTA+断开，触发VTA-，但由于是感性负载，电流不能突变，因此负载电流经VDA-和VTB-续流，使VTA-不能导通，uo=0，同时电流下降；当uco>utri，且-uco<utri ，触发VTA+和VTB-导通，输入电源Ud经过VTA+、负载和VTB-构成电流回路，uo=-Ud，电流上升；当-uco>utri，使VTB-断开，触发VTB+，由于是感性负载，电流不能突变，因此负载电流经VTA+和VDB+续流，使VTB+不能导通，uo=0，同时电流下降；直至下一个周期触发VTA+和VTB-导通。

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。

基于matlab下的spwm三相桥式逆变电路

基于MATLAB 下的SPWM 三相桥式逆变电路理论补充：逆变器工作原理：整个实验在三相桥式逆变电路下进行，如下图1，电感电阻性负载，A 、B 、C 相的上下桥臂轮流导通。

当1VT 导通，4VT 截止时，a 点电位位Ud/2；当4VT 导通，1VT 截止时，a 点电位位-Ud/2。

同理可得b 、c 点的电位。

通过控制六个管子的导通时间，达到逆变效果。

图1 实验主电路PWM 是六个VT 管子的触发信号，此信号是通过调制信号（即正弦波）和载波（三角波）的比较得到的，分析1VT 管的通断情况：当正弦波r u 比三角载波c u 大的时候比较器输出1，1VT 导通，否则，比较器输出0，1VT 关断。

同理4VT 导通情况只要与1VT 反相即可。

图2 PWM 波生成原理简图仿真：1.主电路模块搭建：如图3，输入直流电压源大小V U d 250=，输入部分为三相对称电感、电阻性负载，作星形连接，电阻取值大小为Ω=2R ，电感取值mH L 01.0=。

图3 SPWM 三相桥式逆变仿真电路Universal Bridge 元器件说明图4 Universal Bridge 模块和通用桥展开图Universal Bridge 模块的中文名是通用桥模块，它有1个桥臂、2个桥臂和3个桥臂的选择。

它的三个桥臂的展开图如下图4所示，当六列PWM 信号输入通用桥的g 端口时，通用桥会自动分配每一列的信号给每一个管子，控制该管子的开闭。

其输入的顺序是，第一列信号输入到1VT ，第二列信号输入到4VT ，第三列信号输入到3VT ，第四列信号输入到6VT ，第五列信号输入到5VT ，第六列信号输入到2VT 。

2.SPWM 生成模块由图2可知，当调制信号的正弦波r u 大于三角载波c u 时，逆变器输出高电平，否则，输出低电平，可设计如图5触发电路，以A 相电路上下桥臂为例。

图5SPWM中A相的上下桥臂的输入信号图5中用了两个逻辑比较器Relational Operator来比较两列输入波形的大小，Relational Operator的工作原理是，符合图中逻辑关系时，输出1；反之，输出0。

SPWM变频调速系统的MATLAB仿真设计

SPWM变频调速系统的MATLAB仿真1.1系统仿真综述在采用电力半导体器件对电动机进行交流调速的分析研究中，计算机仿真技术已经显示出了它的巨大优越性。

MATLAB/SIMULINK环境是一种优秀的系统仿真软件，使用它可以大大提高系统仿真和CAD的效率和可靠性。

本设计的特点是用MATLAB对基于SPWM控制的交流异步电动机变频调速系统进行仿真分析。

系统仿真模型主要由整流器、滤波器、逆变器、电动机模型以及SPWM控制器几部分组成，对实际系统的分析与研究十分有帮助。

本文根据电力电子器件的开关原理、PWM调制方式的动作过程和自动控制理论，结合具体的电路拓扑结构并基于多信息融合思想，构建计算机仿真方案，在通过分析比较仿真波形、仪表的显示结果和存储示波器的记录，检验数学模型、电路拓扑结构、调节器方式和主要元器件参数是否正确，修改设计方案，逐步达到预期的目的。

本文用仿真调速系统控制一台三相异步电动机。

系统工作过程是：首先通过电网中获得三相对称交流电，然后经过三相不可控整流和SPWM控制方式下的逆变器为电动机提供电源。

电动机在三相逆变电源的控制下产生电磁转矩带动负载工作。

在本系统中，三相桥式逆变电路的基本工作方式采用的是导电方式，同一相(即同一半桥)上下两个臂交替导电，这样，在任意瞬间，将有3个桥臂同时导通。

在控制电路中，采用的是正弦波脉宽调制法(SPWM)，即三角形载波信号和三相对称的正弦波参考信号相比较，在交点处发出三相脉冲调制信号，去驱动逆变器主回路的各IGBT的基极，当改变参考信号的幅值时，相电位脉冲的脉宽随之改变，从而改变了主回路基波相电压的大小。

当改变参考信号的频率时，输出电压的频率随之改变。

如果同时改变参考电压的幅值和频率，就可以实现变频调速系统u/f＝常数的要求。

这种调制方式的特点是在半个周期内，脉冲间中心线等距，脉冲等幅、调宽，各脉冲面积之和与正弦波下的面积成正比。

在SPWM方式中，经常要用到调制系数M(M＝调制波幅值/载波幅值)。

SPWM变频Matlab课程设计

SPWM变频Matlab课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生掌握SPWM变频技术的基本原理，学会使用Matlab进行相关仿真实验。

通过本课程的学习，学生应能理解SPWM变频技术的工作原理，熟练使用Matlab进行相关仿真实验，提高其动手能力和创新能力。

二、教学内容教学内容主要包括SPWM变频技术的基本原理、Matlab仿真实验两个部分。

首先，讲解SPWM变频技术的基本原理，包括其工作原理、优点等。

然后，通过Matlab仿真实验，让学生亲自动手操作，加深对SPWM变频技术原理的理解。

三、教学方法本课程采用讲授法、实验法相结合的教学方法。

在理论教学中，以讲授法为主，通过讲解SPWM变频技术的基本原理，使学生掌握相关知识。

在实验教学中，采用实验法，让学生亲自动手操作，培养其动手能力和创新能力。

四、教学资源教学资源包括教材、实验设备等。

教材为《SPWM变频技术及Matlab仿真》，实验设备包括计算机、Matlab软件、实验箱等。

这些资源能够支持教学内容和教学方法的实施，帮助学生更好地学习本课程。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，占总评的20%。

作业分为课堂作业和课后作业，占总评的30%。

考试为课程结束时的期末考试，占总评的50%。

评估方式客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排本课程的教学安排如下：总共16周，每周2课时。

第一阶段（1-4周）讲解SPWM变频技术的基本原理；第二阶段（5-8周）学习Matlab的基本使用方法；第三阶段（9-12周）进行SPWM变频技术的Matlab仿真实验；第四阶段（13-16周）进行课程设计和期末考试。

教学安排合理、紧凑，确保在有限的时间内完成教学任务。

七、差异化教学本课程将根据学生的不同学习风格、兴趣和能力水平，设计差异化的教学活动和评估方式。

对于学习风格偏向实践操作的学生，将增加实验操作的时间和难度；对于学习风格偏向理论学习的学生，将加强理论知识的教学和辅导。

基于Matlab的三相桥式SPWM逆变器建模与仿真

基于Matlab的三相桥式SPWM逆变器建模与仿真柳凌;钱祥忠【摘要】对三相桥式逆变电路原理及其SPWM控制原理进行简单的分析，针对开环SPWM电压的不稳定提出一种电压闭环SPWM控制模型。

在Matlab/Simulink软件环境中分别建立了三相SPWM逆变器开环仿真模型和具有电压调节作用的SPWM闭环仿真模型，分别对其进行仿真分析。

仿真结果表明电压闭环SPWM控制比开环SPWM控制具有更好的动静态特性。

得出的结论对三相桥式逆变器的原理的理解、参数的确定、电路的设计有一定的参考价值和指导意义。

%This paper analyzed simply three phase full bridge active inverter principle and the SPWM control theory, to overcome disadvantages of open loop control, a voltage close loop control model is proposed. The three-phase SPWM inverter open loop simulation model and the SPWM voltage close loop control simulation model with the voltage regulating function has been established respectivly in Matlab /Simulink software environment,each of them was analyzed through the simulation. The simulation results show that the voltage close loop control has better dynamic and static characters. the conclusion has some reference value and guiding significance to understand the principle of three-phase bridge inverter ,the determ, ination of parameters,The design of the circuit.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(000)014【总页数】4页(P139-141,145)【关键词】三相逆变器;SPWM控制;Matlab/Simulink仿真;闭环控制【作者】柳凌;钱祥忠【作者单位】温州大学浙江温州 325035;温州大学浙江温州 325035【正文语种】中文【中图分类】TN99随着电力电子技术的飞速发展，特别是随着大功率全控型电力电子器件(如GTO IGBT MOSFET IGCT等) 的开发成功和应用技术的不断成熟，电能变换技术出现了突破性进展，这也使得逆变器的SPWM技术[1]得到了快速发展和广泛应用。

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 (8)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 (12)3.1升压环节的建模与仿真 (12)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。

matlab中h桥的使用方法

matlab中h桥的使用方法H桥是一种常用于电力电子转换器和驱动电路中的电路拓扑结构，主要用于控制直流电机的正反转。

在MATLAB中，可以使用一些函数和工具箱来模拟和控制H桥电路。

1. H桥电路简介：H桥电路是由四个开关元件（通常是MOSFET或IGBT）组成的，它们可以分为两组，每组包含一个上桥臂和一个下桥臂。

上桥臂由两个开关元件组成，连接到直流电源的两个极性；下桥臂同样由两个开关元件组成，连接到直流电机的两个极性。

通过控制这四个开关元件的开关状态，可以控制电流的流向，从而实现直流电机的正反转。

2. H桥电路模拟：在MATLAB中，可以使用Simulink来模拟H桥电路。

Simulink是MATLAB中的一种可视化建模和仿真工具，可以用于建立和模拟电路系统。

首先，打开MATLAB软件，在命令窗口中输入"simulink"打开Simulink编辑器。

在Simulink编辑器中，首先选择一个适当的仿真模型，例如选择"Simscape Electrical"库中的"H桥"模块。

然后，将"H桥"模块拖动到编辑器窗口中，并设置合适的参数。

例如，设置直流电源电压和电机电阻等参数。

接下来，添加控制信号。

给H桥的四个开关元件添加控制信号，可以使用Simulink中的逻辑门和比较器等模块来生成控制信号。

例如，可以使用比较器来比较电机转速和设定值，然后根据比较结果来控制开关元件的状态。

最后，设置仿真时间和其他参数，并点击"开始仿真"按钮来运行仿真。

Simulink会模拟H桥电路的动态行为，并生成仿真结果。

3. H桥电路控制：在MATLAB中，可以使用编程语言来控制H桥电路。

可以编写MATLAB脚本或函数来控制H桥的开关状态，实现电机的正反转。

例如，可以编写一个函数来控制H桥的开关状态：```function H_bridge_control(direction)if direction == 'forward'% 设置上桥臂的开关元件为导通状态，下桥臂的开关元件为截止状态% 例如使用GPIO接口控制H桥的开关状态open_switch('upper_arm1');open_switch('upper_arm2');close_switch('lower_arm1');close_switch('lower_arm2');elseif direction == 'backward'% 设置上桥臂的开关元件为截止状态，下桥臂的开关元件为导通状态open_switch('upper_arm1');open_switch('upper_arm2');close_switch('lower_arm1');close_switch('lower_arm2');else% 关闭所有开关元件close_all_switches();endend```在这个例子中，"open_switch"和"close_switch"函数用于控制开关元件的状态，"close_all_switches"函数用于关闭所有开关。

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。

单相单极性SPWM逆变电路matlab仿真

单相单极性SPWM逆变电路matlab仿真计算机仿真实验报告专业：电气工程及其自动化班级：11电牵4班姓名：江流在班编号：26指导老师：叶满园实验日期：2014年5月15日一、实验名称：单相单极性SPWM逆变电路MATLAB仿真二、目的及要求了解并掌握单相单极性SPWM逆变电路的工作原理； 2.进一步熟悉MATLAB中对Simulink 的使用及构建模块； 3.进一步熟悉掌握用MATLAB绘图的技巧。

三、实验原理1.单相单极性SPWM逆变的电路原理图2、单相单极性SPWM逆变电路工作方式单极性PWM控制方式（单相桥逆变）：在Ur和U c的交点时刻控制IGBT的通断，Ur正半周，V1保持通，V2保持断，当Ur>cu 时使V4通，V3断，U0=Ud，当Ur<U c时使V4断，V3通，U0=0。

Ur负半周，V1保持断，V2保持通，当Ur<cu时使V3通，V4断，U0=-U d，当Ur>Uc时使V3断，V4通，U0=0。

输出电压波形四、实验步骤及电路图1、建立MATLAB仿真模型。

以下分别是主电路和控制电路（触发电路）模型：2、参数设置本实验设置三角载波的周期为t，通过改变t 的值改变输出SPWM矩形波的稠密，从而调节负载获取电压的质量。

设置正弦波周期为0.02s，幅值为1。

直流电源幅值为97V，三角载波幅值为 1.2V，三角载波必须正弦波正半周期输出正三角载波，而在正弦波负半周期输出负三角载波，这可以通过让三角载波与周期与正弦波相同、幅值为1和-1的矩形波相乘实现。

五、实验结果与分析1、设置三角脉冲波形的周期t=0.02/9s时的仿真结果：2、设置三角脉冲波形的周期t=0.02/21s时的仿真结果：根据仿真结果和面积等效原理可知，模拟电路成功的实现了将直流逆变成交流。

对比可发现，当三角载波的周期设置的越小时输出电压的作用效果越接近正弦电压的作用效果，可以推理：当三角载波的周期为无穷小时，逆变电路便输出标准的正弦波,只是电力电子开关器件的关断需要一定的时间，故实际中是做不到的。

基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真

CAM=ctrb(A,B);rcam=rank (CAM);N=size(A);n=N(1);
ifrcam ==n
disp('System is controlled')
elseifrcam<n
disp('System is no controlled')
end
ob=obsv(A,C);
rob=rank(ob);
1.2
由于期望的逆变器输出是一个正弦电压波形，可以把一个正弦半波分作N等分。然后把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积都用个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替，矩形脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。这样，由N个等幅不等宽的矩形脉冲所组成的波形为正弦的半周等效。同样，正弦波的负半周也可用相同的方法来等效。这一系列脉冲波形就是所期望的逆变器输出SPWM波形。由于各脉冲的幅值相等，所以逆变器可由恒定的直流电源供电，也就是说，这种交一直一交变频器中的整流器采用不可控的二极管整流器就可以了。逆变器输出脉冲的幅值就是整流器的输出电压。当逆变器各开关器件都是在理想状态下工作时，驱动相应开关器件的信号也应为与形状相似的一系列脉冲波形，这是很容易推断出来的。从理论上讲，这一系列脉冲波形的宽度可以严格地用计算方法求得，作为控制逆变器中各开关器件通断的依据。但较为实用的办法是引用通信技术中的“调制”这一概念，以所期望的波形(在这里是正弦波)作为调制波(Modulation Wave )，而受它调制的信号称为载波(Carrier Wave )。在SPWM中常用等腰三角波作为载波，因为等腰三角波是上下宽线性对称变化的波形，当它与任何一个光滑的曲线相交时，在交点的时刻控制开关器件的通断，即可得到一组等幅而脉冲宽度正比于该曲线函数值的矩形脉冲，这正是SPWM所需要的结果。从理论上讲，这一系列脉冲波形的宽度可以严格地用计算方法求得，作为控制逆变器中各开关器件通断的依据。

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H桥逆变器
S P W M M A T L A B仿真文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
MATLAB仿真技术大作业
题目：H桥逆变器SPWM仿真
单相逆变器（H桥）。

直流电压500V，使用直流电压源模块；逆变器用Universal Bridge模块，器件选IGBT。

负载用阻感串联负载，电阻1，电感15mH。

使用三角波作为载波，载波频率750Hz，调制度，基波频率50Hz。

仿真时间秒，使用ode23tb求解器。

本次仿真关注稳态时的情况。

分析谐波成分时，取秒之后的2个工频周期的波形进行分析，基波频率50Hz，最大频率3500Hz。

1、双极性SPWM仿真
采用双极性SPWM，完成以下内容：
(1)在同一副图中，画出载波与调制波的波形
；
(2)记录逆变器的输出电压（即负载两端的电压）波形，采用Powergui模块中FFT Analysis子模块进行谐波分析，
（3）
(a)分析基波电压是否与理论公式相符；
基本相符，理论值为500*=400，实际值，相对误差%
(b) 分析电压谐波成分，并给出结论；
谐波集中在载波频率（750hz）及其整数倍附近
(3)记录负载电流的波形，并进行谐波分析。

谐波分析
负载电流谐波成分与电压基本一致。

2、单极性SPWM仿真
采用单极性SPWM，重复上述仿真，即，完成以下内容：
(1)在同一副图中，画出载波与调制波的波形；
(2) 记录逆变器的输出电压（即负载两端的电压）波形，采用Powergui模块中FFT Analysis子模块进行谐波分析，
谐波分析
(a) 分析基波电压是否与理论公式相符；
基本相符
(b) 分析电压谐波成分，并给出结论；
谐波分别很散，与理论不符
(3)记录负载电流的波形，并进行谐波分析。

(4)对比分析单极性SPWM，双极性SPWM输出电压谐波成分的特点，在相同LC 滤波器参数时，其负载电流THD的情况。

单极性谐波应该少，实际仿真结果反而多
3、级联H桥逆变器仿真
两个H桥级联，每个桥的逆变器参数都与前面的相同。

负载为阻感串联负载，电阻1，电感15mH。

两个H桥采用如下图所示调制方法，其中Vcr1，Vcr1-为上部H桥的载波，Vcr2，Vcr2-为下部H桥的载波，载波频率为750Hz；Vm为调制波，调制度，基波频率为
50Hz。

上部H桥脉冲产生条件为：
Vm>Vcr1时，Vg1=1，Vg2=0；Vm<Vcr1-时，Vg3=1，Vg4=0；
下部H桥脉冲产生条件为：
Vm>Vcr2时，Vg1=1，Vg2=0；Vm<Vcr1-时，Vg3=1，Vg4=0；
完成以下内容：
(1)记录每个H桥的输出电压波形；
上桥
下桥
(2) 记录逆变器的输出电压（即负载两端的电压）波形，并进行谐波分析；
(3)记录负载电流的波形，并进行谐波分析。

(4)与1、2的仿真结果对比，可以得到什么结论
级联使得输出电压和电流加倍，容量扩大至四倍。