PWM逆变器Matlab仿真

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基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路的状态空间分析与仿真_本科课程设计论文

Keywords:PWM;State-space;Simulink
在电力电子中把直流电变为交流电称为逆变。逆变电路的应用非常广泛，如在直流电源向负载供电时需要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。本文重点根据三相电压型PWM整流器的原理和特点，对PWM控制电路进行了相应的分析，在此基础上对PWM电路后面所接的L-C滤波电路和R-L负载电路运用状态空间法建立了模型。最后采用MATLAB7.1软件搭建了相应的仿真平台，取得了较好的仿真结果。
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。

基于Matlab_Simulink的双PWM逆变系统仿真

基于Matlab/Simulink的双PWM逆变系统仿真姚兴佳张纯明李宏峰李美英（沈阳工业大学电气工程学院，沈阳 110023）摘要利用双PWM设计一个交—直—交变流系统，给出设计的基本原理和技术参数要求。

以此建立Matlab/Simulink仿真模型,从空载到满载进行实验研究。

仿真结果表明,设计的变流系统具有良好的电压、电流稳定性和抗干扰性，电压、电流畸变率能够满足变流系统并网的技术要求，可以大大提高实际变流系统的设计能力。

关键词：PWM变流器；Simulink；仿真Simulation of Double PWM Converter System Based onMatlab/SimulinkYao Xingjia Zhang Chunming Li Hongfeng Li Meiying(Electrical Engineering School of Shenyang University of technology, Shenyang 110023)Abstract This paper introduces a AC-DC-AC converter system designed by double PWM, and gives the basic designing principle and technology parameter. Double PWM converter simulation system model is established by above principle, thus experiment research from zero load to full load is operated. The simulation result indicated that the double PWM converter system has good stability and anti-jamming, and the AC system input voltage and current distorts are satisfied with technology require , so the actual designing ability of AC-DC-AC converter system will be improved.Key words：Double PWM Converter；Matlab/Simulink；simulation1引言电力电子技术是20世纪后半叶诞生与发展的一门崭新技术。

基于SVPWM三相逆变器在MATLAB下的仿真研究

基于SVPWM 三相逆变器在MATLAB 下的仿真研究摘要：介绍了电压空间矢量脉宽调制控制算法的基本概念; 并简要介绍了利用多种实际矢量合成所需电压矢量的方法及具体的实现算法; 最后，利用 Matlab 的 Simulink 工具箱，建立了SVPWM 逆变器的仿真模型，通过仿真波形可知，该算法是正确的，并分析了逆变器输出的交流电压和电流的谐波。

关键词：SVPWM 、Simulink 、三相逆变器0 引言电压空间矢量脉宽调制( Space Vector PWM ，SVPWM) 控制技术，也称作磁链跟踪控制技术，它是从控制交流电动机的角度出发，最终目的是在电动机气隙空间形成旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。

空间矢量脉宽调制方法凭借其优越的性能指标、易于数字化实现等优点，自提出以来就成为研究的热点，不仅可以应用在各种交流电气传动系统中，而且在电力系统功率因数的调节以及各种利用清洁能源发电的分布式发电系统中都有很好的应用前景。

1 SVPWM 逆变器的原理1.1 电压空间矢量电压空间矢量是研究交流电动机三相电压与电动机旋转磁场关系而提出的虚构物理量。

在空间按 120°对称分布的三相电机定子绕组上施加三相对称电压()1)32sin()32sin(sin ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫+=-==πωπωωt U u t U u t U u m c m b m a在定子绕组中即产生定子电流和磁通。

对单个绕组而言，产生的磁通是脉振的，它仅在固定的绕组轴线位置上有大小和方向的变化，但是在三相绕组的共同作用下，在电机的气隙中就产生了合成的旋转磁场。

电压和电流是时间变量，并没有空间的概念，但是电动机三相绕组产生的旋转磁场是空间和时间的变量，它的大小和空间位置随时间变化，一般以矢量表示。

时空变化的旋转磁场由三相电压产生，为了描述三相电压与电动机旋转磁场的关系，提出了电压空间矢量的概念。

电压空间矢量反映了三相电压综合作用的效果，三相电压与电压空间矢量的关系由 Park 变换来表示:)2()(322401200 j C j B j S e u e u e u u A ++=式中，u s 为电压空间矢量，u A 、u B 、u C 为三相相电压，2/3为变换系数，指数项表示了三相绕组的空间位置。

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 ：∖-∣ 。

PWM逆变器Matlab仿真设计

PWM逆变器MATLAB仿真1设计方案的选择与论证从题目的要求可知，输入电压为110V直流电，而输出是有效值为220V的交流电，所以这里涉及到一个升压的问题，基于此有两种设计思路第一种是进行DC-DC升压变换再进行逆变，另一种是先进行逆变再进行升压。

除此之外，要得到正弦交流电压还要考虑滤波等问题，所以这两种方案的设计框图分别如下图所示：图1-1方案一：先升压再逆变图1-2方案二：先逆变，再升压方案选择：方案一：采用DC-DC升压斩波电路其可靠性高、响应速度、噪声性能好，效率高，但不适用于升压倍率较高的场合，另外升压斩波电路在初期会产生超调趋势(这一点将在后文予以讨论)，在与后面的逆变电路相连时必须予以考虑，我们可以采用附加控制策略的办法来减小超调量同时达到较短的调节时间，但这将增加逆变器的复杂度和设计成本。

方案二：采用变压器对逆变电路输出的交流电进行升压，这种方法效率一般可达90%以上、可靠性较高、抗输出短路的能力较强，但响应速度较慢，体积大，波形畸变较重。

从以上的分析可以看出两种方案有各自的优缺点，但由于方案二设计较为简便，因此本论文选择方案二作为最终的设计方案，但对于方案一的相关容也会在后文予以讨论。

2逆变主电路设计2.1逆变电路原理及相关概念逆变与整流是相对应的，把直流电变为交流电的过程称为逆变。

根据交流侧是否与交流电网相连可将逆变电路分为有源逆变和无源逆变，在不加说明时，逆变一般指无源逆变，本论文针对的就是无源逆变的情况；根据直流侧是恒流源还是恒压源又将逆变电路分为电压型逆变电路和电流型逆变电路，电压型逆变电路输出电压的波形为方波而电流型逆变电路输出电流波形为方波，由于题目要求对输出电压进行调节，所以本论文只讨论电压型逆变电路；根据输出电压电流的相数又将逆变电路分为单相逆变电路和三相逆变电路，由于题目要求输出单相交流电，所以本论文将只讨论单相逆变电路。

2.2逆变电路的方案论证及选择从上面的讨论可以看出本论文主要讨论单相电压型无源逆变电路，电压型逆变电路的特点除了前文所提及的之外，还有一个特点即开关器件普遍选择全控型器件如IGBT，电力MOSFET等，有三种方案可供选择，下面分别予以讨论：方案一：半桥逆变电路，如下图所示，其特点是有两个桥臂，每个桥臂有一个可控器件和一个反并联二极管组成。

双闭环PWM逆变器的MATLAB仿真

２．１模型的建立
３主要结论及支护建议
采用ＣＯＭＳＯＬＭｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ高级数值仿真软件建立数值模型，对３．１巷道围岩进行合理及时的锚杆支护后，围岩应力状态将由单向锚杆对巷道的支护作用进行数值模拟。模型尺寸取为３０ｍ＊２５ｍ，：￣道尺或者二向转变为三向应力状态。锚杆群作用于围岩形成内部支护结构寸为４ｘ３ｒｎ ’ 顶板和两帮锚杆长度为２．０ｍ。边界条件为模型的左右边界并且在锚杆长度的一定范围内形成一定承载能力。施加辊支承，模型底部施加固定约束，模型的上表面施加均布载荷，按３．２若顺槽开挖后能够得到及时有效合理的的锚杆支护，围岩与锚埋深４００ｍ计算，边界载荷为１８．９ＭＰａ。杆群共同作用，随着围岩变形量增加，巷道围岩内部的围压将变得很表１模型层位表高，因此围岩强度降低的幅度会变小，甚至强度还会有所增加。３．３可以通过改变锚杆锚索的技术参数，来使围岩强度得到有效的岩性细砂岩煤煤页岩细砂岩员岩细砂岩提高。使用具有大延伸量、高预紧力的锚杆锚索，能够有效的提高巷道（由底至顶）围岩的稳定性；对巷道最薄弱部位底角及两帮进行加强支护，提高其残厚度（ｍ）４４３４９３余强度，增强巷道围岩的整体稳定陛。３．４锚杆支护的重点所在是能否与围岩形成内音潴构。该结构的强设定模型巷道两帮布置三根锚杆，分别对顶部布置３根锚杆（间排度和范围直接影响着支撑能力。在巷道围岩受到恒定的单向强度应力距１．５ｍ）和两根锚索（间排距ｌｍ）；帮锚杆布置３根锚杆（间排距０．８ｍ）。时，单根锚杆的工作阻力参数直接影响着围岩强度，内部结构的强度与设定锚杆长度为２ｍ，直径为０．０２ｍ，锚索长度为３．５ｍ，直径为０．０１ｍ。锚杆轴向上所受的挤压力成正比；锚杆群的技术参数决定了此结构的２．２模拟结果分析厚度，即锚杆越长减排距越小，内部支护结构越厚。得出巷道在锚杆支护作用下的应力分布云图如图２。如图２，空白３．５可以通过提高锚杆长度的中部位置的工作阻力来增强支护强部分为刚刚开掘的巷道，黑色线段为锚杆锚索。颜色越偏红色，说明应度。建曾加锚汗＝有效长度，提高锚杆锚杆抗拉强度，采用全长锚固。参考文献力值越高。从图中可以看出，应力的集中点，为巷帮锚杆的１／３左右处。巷道围岩采取合理的、及时的锚杆支护时，巷道围岩应力会发生重新分ｆ１１张益东，李晋平．综放锚杆支护巷道顶煤内部支护结构承载能力探讨布，进而产生一定量的变形，在与锚杆群所形成的内部结构共同作用叨．煤炭学抿１９９９，２４．２喉朝炯．煤巷锚杆支护口．徐州：中国矿业大学出版社，１９９９．下，巷道围岩内部的围压将变得很高，因此围岩强度降低的幅度会变ｆ

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PWM技术的逆变器设计及Matlab仿真

基于PWM技术的逆变器设计及Matlab仿真作者：刁俊涛来源：《科学与财富》2017年第35期摘要：PWM控制技术是逆变电路中应用最广泛的技术，逆变电路则是PWM控制技术最为重要的应用场合。

课题研究基于PWM技术逆变器的原理，用Matlab软件建立基于PWM技术逆变器的电路结构模型，设置好相关参数，并用Matlab里的Simulink模块进行仿真，并对仿真结果的图形进行分析，利用MATLAB的可视化仿真工具Simulink建立该电路模型进行分析，简单、直观，适合电力电子技术的教学及其研究工作。

关键词：PWM；逆变器；Simulink；仿真一、课题来源及设计思路PWM控制技术是逆变电路中应用最广泛的技术，逆变电路则是PWM控制技术最为重要的应用场合。

二、自建注意问题如果要观察模块的内部结构，右键模块，然后选择Look Under Mask即可。

编辑模块封装选择Edit Maks。

把要封装的东西全部用鼠标框起来，选择Edit中的Creat Subsystem就可以将选中的东西封装起来了。

左键单击模块，用Edit中的Mask Subsystem即可进行模块的封装。

同样用Edit 下的Look Under Mask即可观察模块的内部结构。

三、自建模块图形由图1可知，当调制信号的正弦波Ur大于三角载波Uc时，逆变器输出高电平，否则，输出低电平，可设计如图2触发电路，以A相电路上下桥臂为例。

图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。

基于SVPWM三相逆变器在MATLAB下的仿真研究.doc

基于SVPWM 三相逆变器在MATLAB 下的仿真研究摘要：介绍了电压空间矢量脉宽调制控制算法的基本概念; 并简要介绍了利用多种实际矢量合成所需电压矢量的方法及具体的实现算法; 最后,利用 Matlab 的 Simulink 工具箱,建立了SVPWM 逆变器的仿真模型,通过仿真波形可知,该算法是正确的,并分析了逆变器输出的交流电压和电流的谐波。

关键词：SVPWM 、Simulink 、三相逆变器0 引言电压空间矢量脉宽调制( Space Vector PWM,SVPWM) 控制技术,也称作磁链跟踪控制技术,它是从控制交流电动机的角度出发,最终目的是在电动机气隙空间形成旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩。

空间矢量脉宽调制方法依附其优越的性能指标、易于数字化实现等优点,自提出以来就成为研究的热点,不仅可以应用在各种交流电气传动系统中,而且在电力系统功率因数的调节以及各种利用清洁能源发电的分布式发电系统中都有很好的应用前景。

1 SVPWM 逆变器的原理1.1 电压空间矢量电压空间矢量是研究交流电动机三相电压与电动机旋转磁场关系而提出的虚构物理量。

对单个绕组而言,产生的磁通是脉振的,它仅在固定的绕组轴线位置上有大小和方向的变化,但是在三相绕组的配合作用下,在电机的气隙中就产生了合成的旋转磁场。

电压和电流是时间变量,并没有空间的概念,但是电动机三相绕组产生的旋转磁场是空间和时间的变量,它的大小和空间位置随时间变化,一般以矢量表示。

时空变化的旋转磁场由三相电压产生,为了描述三相电压与电动机旋转磁场的关系,提出了电压空间矢量的概念。

电压空间矢量反映了三相电压综合作用的效果,三相电压与电压空间矢量的关系由 Park 变换来表示:)2()(322401200 j C j B j S e u e u e u u A ++=式中,u s 为电压空间矢量,u A 、u B 、u C 为三相相电压,2/3为变换系数,指数项表示了三相绕组的空间位置。

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。

桥式可逆PWM变换器Matlab仿真综述

作业：桥式可逆PWM变换器的主电路由四个IGBT组成一个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用以下2种方式进行仿真，并进行比较分析：●Simulink的SimPowerSystems●OrCAD PSpice要求在文件组中画出详细的原理图、给出元件的详细模型和参数、仿真设置参数和仿真结果并进行分析。

讨论分类情况如下：（一）占空比为90％时对系统的分析;（二）占空比为50％时对系统的分析;（三）占空比为10％时对系统的分析;在上面所分的三大类中，每一种又分为三小类。

从而对该系统的分析尽量达到全面。

三小类为：①电动机所带负载为轻载时的情况；②电动机所带负载为适当负载时的情况；③电动机所带负载为重载时的情况；1、Simulink的SimPowerSystems（1）原理图如下图所示（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1.15N·m。

（一）、占空比为90％时对系统的分析;电动机所带负载为轻载时的情况；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当负载时的情况；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：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：从以上波形图可以看出，当占空比为90％时，电机的输出电压在不同负载的情况下不受影响。

而转速在不同的负载下是变化的，轻载时转速略高于额定转速；适当负载时为额定转速；重载时低于额定转速。

电机启动时会产生较大的电枢电流，当转速趋于平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％时对系统的分析;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当负载时的情况；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情况；2、电机的转速、电枢电流、励磁电流、转矩的波形图：从以上波形图可以看出，当占空比为50％时，电机的输出电压在不同负载的情况下不受影响。

数字化PWM可逆直流调速系统MATLAB仿真

一、课程设计的任务和要求
1．要求
设计一个转速、电流双闭环控制PWM可逆直流调速系统。电动机控制电源采用H型PWM功率放大器，其占空比变化为0～0.5～1时，对应输出电压为-264V～0～264V，为电机提供最大电流25A。速度检测采用光电编码器（光电脉冲信号发生器），且其输出的A、B两相脉冲经光电隔离辩相后获得每转1024个脉冲角度分辨力和方向信号。电流传感器采用霍尔电流传感器，其原副边电流比为1000：1，额定电流50A。已知：
Keywords：DCTimingSystem; PWM;Double CloseLoop; PI Adjust
六、成绩评定
指导教师评语：
指导教师签字：
2012年月日
项目
评价
项目
评价
调查论证
工作量、工作态度
实践能力
分析、解决问题能力
质量
创新
得分
七、答辩记录
答辩意见及答辩成绩：
答辩小组教师（签字）：
2012年月日
5.肖阳.基于DSP的伺服电机的调速系统的控制设计[D].武汉：武汉理工大学硕士论文，2009.
6.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，2006.
四、课程设计（学年论文）摘要（中文）
本文介绍双闭环PWM直流调速系统原理基础上，根据系统的动、静态性能指标采用工程设计方法设计调节器参数。调速方案的优劣直接关系到系统调速的质量，根据电机的型号及参数选择最优方案，以确保系统能够正常，稳定地运行。并运用MATLAB的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法，实现了转速电流双闭环PWM直流调速系统的建模与仿真。文章重点介绍了调速系统的建模和PWM发生器、直流电机模块互感等参数的设置。给出了PWM直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果，验证了仿真模型及调节器参数设置的正确性。

两电平三相PWM电压逆变器MATLAB仿真分析

Three-phase Two-level PWM Converters (discrete)两电平三相PWM电压逆变器1、原理分析如图1，该系统主要由两个独立的电路说明两个两电平三相的PWM电压源逆变器。

每个PWM电压源逆变器输入为一个通过三相变压器二次侧得到的交流电，变压器数据为：1kw,208V/ rms 500 var 60Hz。

电路中所有转换器属于开环控制，其中PWM发生器是属于离散模块的，这个模块可在离散控制模块库中查找。

这两个电路使用相同的直流电压(Vdc = 400V)、载波频率(1080赫兹)、调制指数(m = 0.85)与生成频率(f = 60赫兹)。

采用变压器漏电感和负载电容进行谐波滤波。

这两个电路是:1、三相、两电平转换器(单/三桥臂，六开关器件);2、三相、两级转换器(双/三桥臂，十二开关器件的H型结构)图1 两电平三相PWM电压逆变器仿真图2、参数设置1、通用桥图2 通用桥参数设置如图2，参数分别为：·Number of bridge arms：桥臂数量，可以选择1、2、3相桥臂，构成不同形式的整流器·Snubber resistance Rs（Ohms）：缓冲电阻Rs，为消除缓冲电路，可将Rs参数设置为inf。

·Snubber capacitance Cs(F)：缓冲电容Cs，单位F，为消除缓冲电路，可将缓冲电容设置为0；为得到纯电阻，可将电容参数设置为inf。

·Resistance Ron(Ohms)：晶闸管的内电阻Ron，单位为Ω。

·Forward voltage Vf(V)：晶闸管元件的正向管压降Vf和二极管的正向管压降Vfd，单位为V。

·Measurements：测量可以选择5种形式，即None（无）、device voltages （装置电压）、Device currents（装置电流）、UAB UBC UCA UDC（三相线电压与输出平均电压）或All voltages and currents（所有电压电流），选择之后需要通过Multimeter（万用表模块）显示。

PWM逆变器Matlab仿真

课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: PWM逆变器Matlab仿真初始条件：输入110V直流电压；要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、得到输出为220V、50Hz单相交流电；2、采用PWM斩波控制技术；3、建立Matlab仿真模型；4、得到实验结果。

时间安排：课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。

第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。

第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。

第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。

指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (1)1设计方案的选择与论证 (2)2逆变主电路设计 (2)2.1逆变电路原理及相关概念 (2)2.2逆变电路的方案论证及选择 (3)2.3建立单相桥式逆变电路的S IMULINK的仿真模型 (4)2.3.1模型假设 (4)2.3.2利用MATLAB/Simulink进行电路仿真 (5)3正弦脉宽调制(SPWM)原理及控制方法的SIMULINK仿真 (6)3.1正弦脉冲宽度调制(SPWM)原理 (6)3.2SPWM波的控制方法 (7)3.2.1双极性SPWM控制原理及Simulink仿真 (7)3.2.2单极性SPWM控制原理及Simulink仿真 (9)4升压电路的分析论证及仿真 (10)4.1B OOST电路工作原理 (10)4.2B OOST电路的S IMULINK仿真 (11)5滤波器设计 (12)6 PWM逆变器总体模型 (14)7心得体会 (17)参考文献 (18)PWM逆变器MATLAB仿真摘要随着电力电子技术，计算机技术，自动控制技术的迅速发展，PWM技术得到了迅速发展，SPWM正弦脉宽调制这项技术的特点是原理简单，通用性强，具有开关频率固定，控制和调节性好，能消除谐波使输出电压只含有固定频率的高次谐波分量，设计简单等一系列有点，是一种比较好的波形改善法。

基于PWM技术逆变器仿真的GUI设计

基于PWM技术逆变器仿真的GUI设计随着电力电子技术的不断发展，逆变器在各个应用方面得到了广泛的应用。

逆变器主要是将直流电转换成交流电，并通过PWM技术对输出波形进行控制，实现对输出电压、电流等参数的精确控制。

逆变器的应用范围非常广泛，包括太阳能发电、风力发电、UPS电源、电动车控制系统等，因此逆变器的设计和控制现在被广泛研究。

本文主要介绍一种基于PWM技术逆变器仿真的GUI设计方法，该方法可以在Matlab仿真环境下对逆变器进行精确的仿真，并且能够通过界面操作完成对逆变器的控制。

首先，我们需要构建逆变器的仿真模型。

逆变器的核心部分是PWM控制器，其控制方式可以分为脉宽调制和频率调制两种。

本文采用的是脉宽调制方式，即对直流电输入脉冲宽度进行调制，从而得到正弦波输出。

通过Matlab的Simulink工具箱，可以很方便地构建逆变器的仿真模型，并且通过添加适当的仿真模块，可以实现逆变器的控制。

接下来，我们需要设计逆变器的GUI界面。

在Matlab中，可以使用GUI设计工具来创建界面，该工具可以快速创建用户友好的Graphical User Interface。

在界面设计时，我们应该将逆变器的控制参数作为输入，包括直流输入电压、脉宽调制参数等。

同时，还需要把逆变器的输出数据显示在界面上，包括AC输出电压、输出频率等。

设计好界面后，我们需要编写Matlab代码来实现逆变器的控制和显示功能。

逆变器的控制可以通过界面上的滑块、按钮等控件来完成。

当用户改变参数时，Matlab代码会自动更新逆变器的控制方式，并重新进行仿真计算。

同时，逆变器的输出数据也会在界面上实时显示，方便用户查看。

最后，我们需要进行逆变器的仿真和测试。

通过界面上的控件，我们可以改变逆变器的输出波形，观察输出数据的变化，并且通过Matlab代码实现逆变器控制算法的优化。

基于MATLAB的单相PWM逆变电路的仿真研究

路应用非常广泛，如在直流电源周期内载波ｕ只在正极性或负极性单极性ＳＷ控制信号的发生两部ＰＭ
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、
一
种极性范围内变化，所得的ＰＭ分。Ｗ单极性ＳＷ信号的ＳｍｌｎＰＭｉｕｋｉ
视化仿真工具Ｓｍｕｎ建立单相桥式单极性控制方式ＴＰｉｆｋｉＷＭ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】Ｍａａ／ｉｕｉｋＷＭ逆变电路；动态仿真；建模ｔｂＳｍｌ；Ｐｌｎ
采用ＩＢ作为开关器件的单电压ｕｆ幅值Ｗ１Ｕ。ＧＴ。的ｌ１ｄ＝１
觚
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一
相桥式ＰＭ变电路如图ｉ示。Ｗ逆所设负载为阻感负载，工作时Ｖ和Ｖ，
３建模及仿真．３１建模．
Ｉ》＿一）皇王研究…………………… ）
…
…
一
基于ＭＡＬＢＴＡ的单；Ｐ￣ＷＭＲ逆变电路的仿真研究
温州医学院朱南张理兵
【要】逆变电路是Ｐ摘ＷＭ控制技术最为重要的应用场合。这里在研究单相桥
叶卫川徐俊佩