电流滞环跟踪spwm
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3.2.1 Sine Wave 参数设置..................................................................7 3.2.2 直流电压源参数设定................................................................7 3.2.3 RLC 支路参数设定 ...................................................................8 3.2.4 Delay 参数设定 .........................................................................8
（二）、环宽 2h=26 时的仿真波形及频谱分析 ..........................14
1、仿真波形 ..................................................................................... 14 2、频谱分析 ..................................................................................... 15
五、仿真结果分析及结果 ................................................................17 六、课设心得体会 ................................................................................ 18 七、参考文献............................................................. 错误!未定义书签。
电流滞环跟踪控制方法的精度高，响应快，且易于实现。但受功率开 关器件允许开关频率的限制，仅在电机堵转且在给定电流峰值处才发挥出 最高开关频率，在其他情况下，器件的允许开关频率都未得到充分利用。 为了克服这个缺点，可以采用具有恒定开关频率的电流控制器，或者在局 部范围内限制开关频率，但这样对电流波形都会产生影响。
2．课程设计的任务及要求
1）基本要求：
（1）要求对主电路和脉冲电路进行封装；
（2）仿真参数为：E=100-300V; f=50HZ; 带宽 2h; 步长 h=0.0001s，其他
参数自定；
（3）给出调制波原理图、相电压、相电流、线电压、不同器件所承受的电
压波形以及频谱图，要求采用 subplot 作图；
2.1 主电路图： ......................................................................................4 2.2 触发电路 ..........................................................................................4 2.3 完整电路及封装图 ........................................................................5
图 2 电流滞环跟踪控制时的电流波形
图 2 给出了在给定正弦波电流半个周期内的输出电流波形和 相应的相电压波形。可以看出，在半个周期内围绕正弦波作脉动 变化，不论在的上升段还是下降段，它都是指数曲线中的一小部 分，其变化率与电路参数和电机的反电动势有关。
图 3 三相电流跟踪型 PWM 逆变电路
2
华东交通大学课程设计
如果， ia < i*a ， 且 i*a - ia ≥ h，滞环控制器 HBC 输出 正电平，驱动上桥臂功率开关器件 V1 导通，变压变频器输出正 电压，使增大。当增长到与相等时，虽然，但 HBC 仍保持正电 平输出，保持导通，使继续增大
直到达到 ia = i*a + h ， ia = –h ，使滞环翻转，HBC 输 出负电平，关断 V1 ，并经延时后驱动 V4
四、课程设计(论文)内容要求：
1．本课程设计的目的
（1）熟练掌握 MATLAB 语言的基本知识和技能；
（2）熟悉 matlab 下的 simulink 和 simpowersystems 工具箱；
（3）熟悉构建三相电流跟踪滞环控制系统的仿真模型；
（4）培养分析、解决问题的能力；提高学生的科技论文写作能力。
三、参数的设置及作图程序设计 ..................................................6
3.1 课设要求及选用模块....................................................................6
3.2 模块参数设置 ...........................................................................7
（1）完成原理分析：20 分；
（2）完成设计过程：40 分；
（3）完成调试：20 分；
（4）回答问题：20 分；
5）参考文献：
（1）刘卫国.MATLAB 程序设计与应用（第二版）. 北京：高等教育出版社，
2008.
（2）刘志刚.电力电子学.北京：清华大学出版社、北京交通大学出版社， 2004.
华东交通大学课程设计
评阅人：
职称：
年月日
华东交通大学课程设计
摘要
滞环比较跟踪控制是一种非线性砰-砰控制方法，在各类闭环跟 踪控制系统中广泛应用。PWM 变换器的跟踪控制方法是 PWM 变 换器的主要控制方法之一，其中滞环比较方法因其结构简单，响 应速度快，参数鲁棒性好等优点，应用最为广泛然而，滞环控制 的开关频率一般具有很大的不定性，高低频率悬殊，其开关频率 范围往往是人们在进行滞环控制系统设计师比较关心的重要方 面，只有明确开关频率的计算方法，才便于进行开关器件、滤波 参数及滞环控制参数的选择。本文首先介绍了该方法的原理和基 本波形；然后分析了其电路参数和系统特性的关系，指出了其主 要优点和存在的问题；最后给出了仿真和实验波形。
（3）李传琦. 电力电子技术计算机仿真实验.电子工业出版社，2006.
6）课程设计进度安排
内容
天数
地点
构思及收集资料
2
图书馆
编程设计与调试
1
实验室
撰写论文
2
图书馆、实验室
学生签名：
年月日
课程设计(论文)评审意见
（1）完成原理分析（20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、 差（ ）； （2）设计分析 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （3）完成调试 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （4）翻译能力 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （5）回答问题 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （6）格式规范性及考勤是否降等级： 是（ ）、否（ ） (7) 总评分数 \ 优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
图 4 三相电流跟踪型 PWM 逆变电路输出波形
因此，输出相电压波形呈 PWM 状，但与两侧窄中间宽的 SPWM 波相反，两侧增宽而中间变窄，这说明为了使电流波形跟 踪正弦波，应该调整一下电压波源自文库。
电流跟踪控制的精度与滞环的环宽有关，同时还受到功率开 关器件允许开关频率的制约。当环宽选得较大时，可降低开关频 率，但电流波形失真较多，谐波分量高；如果环宽太小，电流波 形虽然较好，却使开关频率增大了。这是一对矛盾的因素，实用 中，应在充分利用器件开关频率的前提下，正确地选择尽可能小 的环宽。
图 1 电流滞环跟踪控制的 A 相原理图
图中，电流控制器是带滞环的比较器，环宽为 2h。将给定电 流 i*a 与输出电流 ia 进行比较，电流偏差 ia 超过时 h， 经滞环控制器 HBC 控制逆变器 A 相上（或下）桥臂的功率器件 动作。B、C 二相的原理图均与此相同。采用电流滞环跟踪控制 时，变压变频器的电流波形与 PWM 电压波形示于图 6-23。
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目录
一、电流滞环跟踪控制原理 ............................................................. 1 二、电路图及封装 .................................................................................. 4
华东交通大学课程设计
课程设计(论文)任务书
电气与电子工程 学 院 电力牵引与传动 专 业
班 一、
课程设计(论文)题目:电流滞环跟综 PWM(CHBPWM)控制技术的仿真
二、课程设计(论文)工作自 2013 年 6 月 16 日起至 2013 年 6 月 21 日止。
三、课程设计(论文) 地点:
电气学院机房
（4）选取不同参数进行仿真，比较仿真结果有何变化，给出自己的结论。
2）创新要求：
封装使仿真模型更加美观、合理
3）课程设计论文编写要求
（1）要按照课程设计模板的规格书写课程设计论文
（2）论文包括目录、正文、心得体会、参考文献等
（3）课程设计论文用 B5 纸统一打印，装订按学校的统一要求完成
4）答辩与评分标准：
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一、电流滞环跟踪控制原理
常 用 的 一 种 电 流 闭 环 控 制 方 法 是 电 流 滞 环 跟 踪 PWM （Current Hysteresis Band PWM ——CHBPWM）控制，具有电流 滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器的 A 相控制原理如 1 图所示。
3.3 作图程序设计 .................................................................................9
3.3.1 六个触发脉冲的波形输出程序设计 .......................................9 3.3.2 相电压及线电压波形输出程序................................................9 3.3.3 电流波形输出程序..................................................................10
四、仿真及频谱分析........................................................................... 11
（一）、环宽 2h=6 时的仿真波形及频谱分析............................11
1、仿真波形..................................................................................... 11 2.频谱分析 ........................................................................................ 12
但此时未必能够导通，由於电机绕组的电感作用，电流不会 反向，而是通过二极管续流，使受到反向钳位而不能导通。此后，
1
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逐渐减小，直到时，，到达滞环偏差的下限值，使 HBC 再翻 转，又重复使导通。这样，与交替工作，使输出电流给定值之间 的偏差保持在范围内，在正弦波上下作锯齿状变化。从图 2 中可 以看到，输出电流是十分接近正弦波的。
电流跟踪型逆变器输出电流跟随给定的电流波形变化，这也是 一种 PWM 控制方式。电流跟踪一般都采用滞环控制，即当逆变 器输出电流与给定电流的偏差超过一定值时，改变逆变器的开关 状态，使逆变器输出电流增加或减小，将输出电流与给定电流的 偏差控制在一定范围内。 关键词：电流滞环控制 脉宽控制 滞环宽度控制法
（二）、环宽 2h=26 时的仿真波形及频谱分析 ..........................14
1、仿真波形 ..................................................................................... 14 2、频谱分析 ..................................................................................... 15
五、仿真结果分析及结果 ................................................................17 六、课设心得体会 ................................................................................ 18 七、参考文献............................................................. 错误!未定义书签。
电流滞环跟踪控制方法的精度高，响应快，且易于实现。但受功率开 关器件允许开关频率的限制，仅在电机堵转且在给定电流峰值处才发挥出 最高开关频率，在其他情况下，器件的允许开关频率都未得到充分利用。 为了克服这个缺点，可以采用具有恒定开关频率的电流控制器，或者在局 部范围内限制开关频率，但这样对电流波形都会产生影响。
2．课程设计的任务及要求
1）基本要求：
（1）要求对主电路和脉冲电路进行封装；
（2）仿真参数为：E=100-300V; f=50HZ; 带宽 2h; 步长 h=0.0001s，其他
参数自定；
（3）给出调制波原理图、相电压、相电流、线电压、不同器件所承受的电
压波形以及频谱图，要求采用 subplot 作图；
2.1 主电路图： ......................................................................................4 2.2 触发电路 ..........................................................................................4 2.3 完整电路及封装图 ........................................................................5
图 2 电流滞环跟踪控制时的电流波形
图 2 给出了在给定正弦波电流半个周期内的输出电流波形和 相应的相电压波形。可以看出，在半个周期内围绕正弦波作脉动 变化，不论在的上升段还是下降段，它都是指数曲线中的一小部 分，其变化率与电路参数和电机的反电动势有关。
图 3 三相电流跟踪型 PWM 逆变电路
2
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如果， ia < i*a ， 且 i*a - ia ≥ h，滞环控制器 HBC 输出 正电平，驱动上桥臂功率开关器件 V1 导通，变压变频器输出正 电压，使增大。当增长到与相等时，虽然，但 HBC 仍保持正电 平输出，保持导通，使继续增大
直到达到 ia = i*a + h ， ia = –h ，使滞环翻转，HBC 输 出负电平，关断 V1 ，并经延时后驱动 V4
四、课程设计(论文)内容要求：
1．本课程设计的目的
（1）熟练掌握 MATLAB 语言的基本知识和技能；
（2）熟悉 matlab 下的 simulink 和 simpowersystems 工具箱；
（3）熟悉构建三相电流跟踪滞环控制系统的仿真模型；
（4）培养分析、解决问题的能力；提高学生的科技论文写作能力。
三、参数的设置及作图程序设计 ..................................................6
3.1 课设要求及选用模块....................................................................6
3.2 模块参数设置 ...........................................................................7
（1）完成原理分析：20 分；
（2）完成设计过程：40 分；
（3）完成调试：20 分；
（4）回答问题：20 分；
5）参考文献：
（1）刘卫国.MATLAB 程序设计与应用（第二版）. 北京：高等教育出版社，
2008.
（2）刘志刚.电力电子学.北京：清华大学出版社、北京交通大学出版社， 2004.
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评阅人：
职称：
年月日
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摘要
滞环比较跟踪控制是一种非线性砰-砰控制方法，在各类闭环跟 踪控制系统中广泛应用。PWM 变换器的跟踪控制方法是 PWM 变 换器的主要控制方法之一，其中滞环比较方法因其结构简单，响 应速度快，参数鲁棒性好等优点，应用最为广泛然而，滞环控制 的开关频率一般具有很大的不定性，高低频率悬殊，其开关频率 范围往往是人们在进行滞环控制系统设计师比较关心的重要方 面，只有明确开关频率的计算方法，才便于进行开关器件、滤波 参数及滞环控制参数的选择。本文首先介绍了该方法的原理和基 本波形；然后分析了其电路参数和系统特性的关系，指出了其主 要优点和存在的问题；最后给出了仿真和实验波形。
（3）李传琦. 电力电子技术计算机仿真实验.电子工业出版社，2006.
6）课程设计进度安排
内容
天数
地点
构思及收集资料
2
图书馆
编程设计与调试
1
实验室
撰写论文
2
图书馆、实验室
学生签名：
年月日
课程设计(论文)评审意见
（1）完成原理分析（20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、 差（ ）； （2）设计分析 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （3）完成调试 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （4）翻译能力 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （5）回答问题 （20 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差 （ ）； （6）格式规范性及考勤是否降等级： 是（ ）、否（ ） (7) 总评分数 \ 优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；
图 4 三相电流跟踪型 PWM 逆变电路输出波形
因此，输出相电压波形呈 PWM 状，但与两侧窄中间宽的 SPWM 波相反，两侧增宽而中间变窄，这说明为了使电流波形跟 踪正弦波，应该调整一下电压波源自文库。
电流跟踪控制的精度与滞环的环宽有关，同时还受到功率开 关器件允许开关频率的制约。当环宽选得较大时，可降低开关频 率，但电流波形失真较多，谐波分量高；如果环宽太小，电流波 形虽然较好，却使开关频率增大了。这是一对矛盾的因素，实用 中，应在充分利用器件开关频率的前提下，正确地选择尽可能小 的环宽。
图 1 电流滞环跟踪控制的 A 相原理图
图中，电流控制器是带滞环的比较器，环宽为 2h。将给定电 流 i*a 与输出电流 ia 进行比较，电流偏差 ia 超过时 h， 经滞环控制器 HBC 控制逆变器 A 相上（或下）桥臂的功率器件 动作。B、C 二相的原理图均与此相同。采用电流滞环跟踪控制 时，变压变频器的电流波形与 PWM 电压波形示于图 6-23。
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目录
一、电流滞环跟踪控制原理 ............................................................. 1 二、电路图及封装 .................................................................................. 4
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课程设计(论文)任务书
电气与电子工程 学 院 电力牵引与传动 专 业
班 一、
课程设计(论文)题目:电流滞环跟综 PWM(CHBPWM)控制技术的仿真
二、课程设计(论文)工作自 2013 年 6 月 16 日起至 2013 年 6 月 21 日止。
三、课程设计(论文) 地点:
电气学院机房
（4）选取不同参数进行仿真，比较仿真结果有何变化，给出自己的结论。
2）创新要求：
封装使仿真模型更加美观、合理
3）课程设计论文编写要求
（1）要按照课程设计模板的规格书写课程设计论文
（2）论文包括目录、正文、心得体会、参考文献等
（3）课程设计论文用 B5 纸统一打印，装订按学校的统一要求完成
4）答辩与评分标准：
华东交通大学课程设计
一、电流滞环跟踪控制原理
常 用 的 一 种 电 流 闭 环 控 制 方 法 是 电 流 滞 环 跟 踪 PWM （Current Hysteresis Band PWM ——CHBPWM）控制，具有电流 滞环跟踪 PWM 控制的 PWM 变压变频器的 A 相控制原理如 1 图所示。
3.3 作图程序设计 .................................................................................9
3.3.1 六个触发脉冲的波形输出程序设计 .......................................9 3.3.2 相电压及线电压波形输出程序................................................9 3.3.3 电流波形输出程序..................................................................10
四、仿真及频谱分析........................................................................... 11
（一）、环宽 2h=6 时的仿真波形及频谱分析............................11
1、仿真波形..................................................................................... 11 2.频谱分析 ........................................................................................ 12
但此时未必能够导通，由於电机绕组的电感作用，电流不会 反向，而是通过二极管续流，使受到反向钳位而不能导通。此后，
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逐渐减小，直到时，，到达滞环偏差的下限值，使 HBC 再翻 转，又重复使导通。这样，与交替工作，使输出电流给定值之间 的偏差保持在范围内，在正弦波上下作锯齿状变化。从图 2 中可 以看到，输出电流是十分接近正弦波的。
电流跟踪型逆变器输出电流跟随给定的电流波形变化，这也是 一种 PWM 控制方式。电流跟踪一般都采用滞环控制，即当逆变 器输出电流与给定电流的偏差超过一定值时，改变逆变器的开关 状态，使逆变器输出电流增加或减小，将输出电流与给定电流的 偏差控制在一定范围内。 关键词：电流滞环控制 脉宽控制 滞环宽度控制法