pwm逆變器設(shè)計(jì)與仿真

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1、摘要隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電力電子技術(shù)的各種裝置在國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。從電能轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn),電力電子的裝置涵蓋交流——直流變換、直流——交流變換、直流——直流變換、交流——交流變換。比如在可控電路直流電動機(jī)控制,可變直流電源等方面都得到了廣泛的應(yīng)用,而這些都是以逆變電路為核心。由于電力電子技術(shù)中有關(guān)電能的變換與控制過程,內(nèi)容大多涉及電力電子各種裝置的分析與大量的計(jì)算、電能變幻的波形分析、測量與繪制等,這些工作特別適合Matlab的使用。本次設(shè)計(jì)的題目是基于PWM逆變器的設(shè)計(jì)與仿真,所以在此次仿真就用的是Matlab軟件,建立了基于Matlab的

2、單相橋式SP麗逆變電路,采用IGBT作為開關(guān)器件,并對單相橋式電壓型逆變電路和PWM控制電路的工作原理進(jìn)行了分析,運(yùn)用MATLAB中的simulink/simupowersystems對電路進(jìn)行了仿真,給出Y仿真波形,并運(yùn)用MATLAB提供的powergui模塊,分別用單極性SP麗和雙極性SPWM的動態(tài)模型給出了仿真的實(shí)例與仿真結(jié)果,驗(yàn)證了模型的正確性,并展現(xiàn)了Matlab仿真具宥的快捷,靈活,方便,直觀的以及Matlab繪制的圖形準(zhǔn)確、清晰、優(yōu)美的優(yōu)點(diǎn),從而進(jìn)一步展示了Matlab的優(yōu)越性。目錄摘要雜1第1章MATLAB軟件31軟件的介紹31.2電力電子電路

3、的Matlab仿真41實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)51.2.2電力電子電路Simulink仿真d特點(diǎn)5笫2章逆變主電路的方案論證與選擇6第3章PWM逆變器的工作原理93.1PWM控制理論基礎(chǔ)93.1.1面積等效原理93.2PWM逆變電路及其控制方法113.2.1計(jì)算法112調(diào)制法113.2.3SPWM控制方式15第4章單相橋式逆變器的仿真184.1單相橋式BVM逆變器調(diào)制電路的Simulink模型184.1.1單極性SPWM仿真模型圖184.1.2雙極性SPWM仿真模型圖194.2仿真參數(shù)的設(shè)定及仿真圖的分析194.2.1單極性SPWM的仿真及分析194.2.2雙極性SP

4、WM仿真及分析26總結(jié)32參考文獻(xiàn)33緒論20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的電力電子技術(shù),使電能可以交換和控制,生產(chǎn)了現(xiàn)在各種高效節(jié)能的新型電源和交直流調(diào)速裝置,為工業(yè)生產(chǎn),交通運(yùn)輸?shù)忍峁┝爽F(xiàn)代化的高新技術(shù),提高了生產(chǎn)效率和人們的生活質(zhì)量,使人類社會生活發(fā)生了巨大的變化。但是在電力電子技術(shù)中有關(guān)電能的變換與控制過程,內(nèi)容大多涉及電力電子技術(shù)各種裝置的分析與大量計(jì)算,電能變換的波形分析,測量與繪圖等,隨著晶閘管所處狀態(tài)的不同,系統(tǒng)的參數(shù)形式也不同,因而傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語言編程仿真程序冗長,可讀性差,調(diào)試費(fèi)時(shí),大量的時(shí)間花在矩陣處理和圖形的生成分析等繁瑣易錯(cuò)的細(xì)節(jié)上,而這些工

5、作特別適合MATLAB的使用。MATLAB運(yùn)算功能強(qiáng)大,計(jì)算準(zhǔn)確乂快捷;同吋MATLAB提供的動態(tài)仿真工具SIMULINKu了直接建立電路仿真參數(shù),并且可以立即得到參數(shù)修改后的仿真結(jié)果,直觀性強(qiáng),省去了編程步驟,實(shí)體圖形化模型的仿真簡單,方便,能節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間與降低成本。MATLAB繪制的圖形尤其準(zhǔn)確,清晰,精美。電力電子技術(shù)領(lǐng)域通常利用MATLAB中的SIMULINK其中的電氣系統(tǒng)模塊庫(PowerSystemBlockser)建立電力電子裝置的簡化模型并進(jìn)行控制器的設(shè)計(jì)和仿真?,F(xiàn)如今,逆變器的應(yīng)用非常廣泛,在已有的各種電源中,蓄電池,、干電池、天陽能電池都是

6、直流電源,當(dāng)需要這些電源向交流負(fù)載供電時(shí),就需要逆變。另外,交流電機(jī)調(diào)速變頻,感應(yīng)加熱電源等使用廣泛的電力電了設(shè)備,都是以逆變電路為核心。本次設(shè)計(jì)利用MATLAB仿真軟件對單相橋式逆變雙極性SPWM和單極性SPWM電路進(jìn)行仿真分析,并得出正確的仿真結(jié)果,而且改變了參數(shù)從而進(jìn)行比較,更能清晰的了解PWM逆變器的工作原理及影響其工作特性的因素,從而達(dá)到學(xué)習(xí)的H的。第1章MATLAB軟件1.1軟件的介紹MATLAB環(huán)境(又稱MATLAB語言)是由美國NewMexico大學(xué)的CleveMoler于1980年開始研究開發(fā)的,1984年由CleveMoler等人創(chuàng)立的Ma

7、thWorks公司推出的第一個(gè)商業(yè)版本。經(jīng)過幾十年ATLAB的發(fā)展,競爭和完善,現(xiàn)已成為國際公認(rèn)最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件。ATLAB語言的兩個(gè)最著名特點(diǎn),即其強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算能力和完善的圖形可視化功能,使得它成為國際控制界應(yīng)用最廣的首選計(jì)算機(jī)工具。在控制界,很多知名學(xué)者都能為其擅長的領(lǐng)域?qū)懗隽斯ぞ呦洌渲泻芏喙ぞ呦湟殉蔀樵擃I(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。MATLAB具有對應(yīng)學(xué)科極強(qiáng)的適應(yīng)能力,很快成為應(yīng)用學(xué)科計(jì)算機(jī)輔助分析,設(shè)計(jì),仿真,教學(xué)甚至科技文字處理不叫缺少的基礎(chǔ)軟件。MATLAB命令和矩陣函數(shù)是分析和設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常采用的。MATLAB具有很多預(yù)定含義的函數(shù),供用戶在求解許

8、多不同類型的控制問題時(shí)調(diào)用。SniUL

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