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交流电机三相两相坐标互换及MATLAB仿真

交流电机三相两相坐标互换及MATLAB仿真
交流电机三相两相坐标互换及MATLAB仿真

交流电机三相两相坐标互换及MATLAB仿真

作者:赵峰, 吴炳娇, ZHAO Feng, WU Bing-jiao

作者单位:兰州交通大学,甘肃兰州,730070

刊名:

电源技术

英文刊名:Chinese Journal of Power Sources

年,卷(期):2012,36(12)

被引用次数:5次

参考文献(10条)

1.杜飞;杜欣电力电子应用技术的MATLAB仿真 2009

2.Shinnaka S.;Sagawa T.New Optimal Current Control Methods for Energy-Efficient and Wide Speed-Range Operation of Hybrid-Field Synchronous Motor[外文期刊] 2007(5)

3.RAHMAN K M;HITI S Identification of machine parameters of a synchronous motor 2003

4.YAMAMOTO S;ARA T;ODA S Prediction of starting performance of synchronous motor by DC decay testing method with the rotor in any arbitrary position 1997

5.HU J H;ZOU J B;LIANG W Y Finite element calculation of the saturation DQ-axes inductance for a direct drive PM synchronous motor considering cross-magnetization 2003

6.马小亮大功率交-交变频调速及矢量控制技术 2003

7.李永冬交流电机数字控制系统 2002

8.吴天明;谢小竹;彭彬MATLAB电力系统设计与分析 2004

9.比马尔K.波斯现代电力电子与交流传动 2003

10.周渊深交直流调速系统与MATLAB仿真 2003

引用本文格式:赵峰.吴炳娇.ZHAO Feng.WU Bing-jiao交流电机三相两相坐标互换及MATLAB仿真[期刊论文]-电源技术 2012(12)

三相PWM逆变器的设计_毕业设计

湖南文理学院 课程设计报告 三相PWM逆变器的设计 课程名称:专业综合课程设计 专业班级:自动化10102班

摘要 本次课程设计题目要求为三相PWM逆变器的设计。设计过程从原理分析、元器件的选取,到方案的确定以及Matlab仿真等,巩固了理论知识,基本达到设计要求。 本文将按照设计思路对过程进行剖析,并进行相应的原理讲解,包括逆变电路的理论基础以及Matlab仿真软件的简介、运用等,此外,还会清晰的介绍各个环节的设计,比如触发电路、控制电路、主电路等,其中部分电路的绘制采用Proteus软件,最后结合Matlab Simulink仿真,建立了三相全控桥式电压源型逆变电路的仿真模型,进而通过软件得到较为理想的实验结果。 关键词:三相PWM 逆变电路Matlab 仿真

Abstract The curriculum design subject requirements for the design of the three-phase PWM inverter. Design process from the principle of analysis, selection of components, to scheme and the Mat-lab simulation, etc., to consolidate the theoretical knowledge, basic meet the design requirements. This article will be carried out in accordance with the design of process analysis, and the corresponding principles, including the theoretical foundation of the inverter circuit and introduction, using Matlab simulation software, etc., in addition, will also clearly introduces the design of every link, such as trigger circuit, control circuit, main circuit, etc., some of the drawing of the circuit using Proteus software, finally combined with Matlab Simulink, established a three-phase fully-controlled bridge voltage source type inverter circuit simulation model, and then through the software to get the ideal results. Keywords: Matlab simulation, three-phase ,PWM, inverter circuit

SPWM变频器 Matlab仿真

2011-2012学年第二学期 工作室项目研究报告 研究题目:SPWM变频器Matlab仿真 班级: 姓名: 指导教师: 2012年6月10日

1、前言 随着现代电力电子技术的发展,变频器输出电压靠调节直流电压幅度(PAM)的控制方式已让位于输出电压调宽不调幅(PWM)的控制方式。 所谓脉宽调制(Pulse Width Modulation—PWM)技术是指利用全控型电力电子器件的导通和关断把直流电压变成一定形状的电压脉冲序列,实现变压、变频控制并且消除谐波的技术。 1946年,德国的A.Schonung等人率先提出了脉宽调制变频的思想,他们把通信系统中的调制技术推广应用于变频调速中,为现代交流调速技术的发展和实用化开辟了新的道路。40多年来,PWM控制技术经历了一个不断创新和不断完善的过程。 目前,实际工程中主要采用的PWM技术是正弦PWM(SPWM),这是因为变频器输出的电压或电流波形更接近于正弦波形。SPWM方案多种多样,归纳起来可分为电压SPWM、电流SPWM和磁通SPWM等三种基本类型,其中电压SPWM和电流SPWM是从电源角度出发的SPWM,磁通SPWM是从电机角度出发的SPWM方法。 SPWM变频器的主要特点是: 1、主电路只有一个可控的功率环节,开关元件少,控制线路结构得以 简化; 2、整流侧使用了不可空整流器,电网功率因数于逆变器输出电压无 关,基本上接近于1; 3、VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)在同一环节实现, 与中间储能元件无关,变频器的动态响应加快; 4、通过对SPWM控制方式的控制,能有效地抑制或消除低次谐波。 本文是在熟悉SPWM变频器工作原理的基础上,通过在MATLAB 仿真环境下,运用SIMULINK 电力系统工具箱的各种元件模型建立SPWM变频器电路的仿真模型,并对其进行测试分析。 可视化图形仿真功能是在Simulink环境下进行的。进入Matlab系统后打开模块库浏览窗口,用鼠标左键双击其中的Power System Blocks即可弹出电力系统工具箱模块库,它包括连接元件库(Connectors),电源库(Electrical Sources),基本元件库(Elements),其它元件库(Extra Library),电机元件库(Machines),测量元件库(Lvbasure ments)和电力电子元件库(Power Electronics)。这些模块库包含了大多数常用电力系统元件的模块。利用这些库模块及其它库模块,用户可方便、直观地建立各种系统模型。 2﹑SPWM变频器的工作原理 1、电压脉宽调制原理 电压正弦脉宽调制法的基本思想是用与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲波形来等效正弦波,具体是把一个正弦半波分作n等分,然后把每一等分正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与之面积相等的矩形脉冲来代替,矩形脉冲的幅值不变,各脉冲的中点与正弦波每一等分的中点重合。这样,由n个等幅不等宽的矩型脉冲所组成的波形就与正弦波的半周波形等效,称作SPWM波形。 原始的脉宽调制方法是利用正弦波作为基准的调制波,受它调制的信号称为

直流斩波电路建模仿真

目录 一、降压式直流斩波电路(Buck) (1) 1 原理图 (1) 2 建立仿真模型 (1) 3 仿真波形 (5) 4 小结 (6) 二、升压式直流斩波电路(Boost) (7) 1 原理图 (7) 2建立仿真模型 (7) 3 仿真波形 (8) 4 小结 (9)

一、 降压式直流斩波电路(Buck ) 1 原理图 在控制开关IGBT 导通t on 期间,二极管VD 反偏,电源E 通过电感L 向负载R 供电,此间i L 增加,电感L 的储能也增加,导致在电感两端有一个正向电压Ul=E-u 0,左正右负,这个电压引起电感电流i L 的线性增加。 在控制开关IGBT 关断t off 期间,电感产生感应电势,左负右正,使续流二极管VD 导通,电流i L 经二极管VD 续流,u L =-u 0,电感L 向负载R 供电,电感的储能逐步消耗在R 上,电流i L 线性下降,如此周而复始周期变化。如图1-1。 + -U0E 图1 -1降压式直流斩波电路的电路原理图 2 建立仿真模型 根据原理图用MATLAB 软件画出正确的仿真电路图,如图2。

图1-2降压式直流斩波电路的MATLAB仿真模型 仿真参数,算法(solver)ode15s,相对误差(relativetolerance)1e-3,开始时间0.0结束时间2.0如图1-3。 图1-3 仿真时间参数 电源参数,电压100v,如图1-4。

图1-4 交流电源参数晶闸管参数,如图1-5。 图1-5 晶闸管参数电感参数,如图1-6。 图1-6 电感参数

电阻参数,如图1-7。 图1-7 电阻参数二极管参数设置,如图1-8。 图1-8 二极管参数电容参数设置,如图1-9。

认知无线电频谱切换源码matlab仿真

clear clc %rand('twister',1); blockpu=[]; blocksu=[]; for N=3:2:7 block=[]; for lambdap =0.01:0.05:0.5 %***************************************** %假设 1. CR网络和主网络(授权网络)共同存在于同一区域,并且使用同一频段。假设该频段共有N个信道,每个主用户或CR用户每次接入只占用一个信道。 % 若所有信道均被主用户占用,此时CR用户到达就被阻塞。若CR用户正在使用的信道有主用户出现,此时CR用户被迫中断,并进入缓存区排队等待 % 空闲可用信道以继续刚被中断的通信,若等待超过一定时限,则判定CR用户强制中断退离缓存区。 % 故共有三个队列,分别表示如下: % X队列——主用户队列,抢占优先,优先级最高 % Y队列——次用户队列,优先级最低 % Z队列——次用户切换队列,优先级次高,若在时延Tao内,则较次用户队列优先接入可用信道 % 2. 主用户和次用户的到达服从泊松分布,参数分别为lambdap和lambdas,平均服务时间服从参数为mup和mus的负指数分布 % 3. 对次用户而言,主用户抢占优先。总共有N个信道,也就是最多可以有N个主用户抢占所有信道, % 故Z队列的长度不会超过N,这里给定Z队列长度为N。 % 4. 假设初始状态所有N个信道均空闲,次用户理想感知,感知延时为0.005 %***************************************** % 2009年10月12日10月25日 %***************************************** %初始化 %***************************************** a = 100; %主用户数量 b = 100; %次用户数量 %N =3 %Z队列最大长度/总的信道数 %Tao=5 %切换时延门限Tao A = [ ]; %某主用户到达时刻占用信道序号的集合 B = [ ]; %某次用户到达时刻占用信道序号的集合 C = [ ]; %切换用户占用的当前所有信道序号集合 D = [ ]; %某次用户到达时刻主用户占用信道集合 member = [ ]; member_CR = [ ]; j1=1; %主用户参数*****************************************

(完整版)三相逆变器matlab仿真

三相无源逆变器的构建及其MATLAB仿真1逆变器 1.1逆变器的概念 逆变器也称逆变电源,是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言,逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电,称为DC-AC变换。这是与整流相反的变换,因而称为逆变。 1.3逆变器的分类 现代逆变技术的种类很多,可以按照不同的形式进行分类。其主要的分类方式如下: 1)按逆变器输出的相数,可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。 2)按逆变器输出能量的去向,可分为有源逆变和无源逆变。 3)按逆变主电路的形式,可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。 4)……………. 2 三相逆变电路 三相逆变电路,是将直流电转换为频率相同、振幅相等、相位依次互差为120°交流电的一种逆变网络。 图 1 三相逆变电路

日常生活中使用的电源大都为单相交流电,而在工业生产中,由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电,例如三相电动机。随着科技的日新月异,很多设备业已小型化,许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。尽管这些设备外形发生了很大的变化,其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。在一些条件苛刻的环境下,电力的储能形式可能只有直流电,如若在这样的环境下使用三相交流电设备,就要求将直流电转变为特定要求的三相交流电以供使用。这就催生了三相逆变器的产生。 4MATLAB仿真 Matlab软件作为教学、科研和工程设计的重要方针工具,已成为首屈一指的计算机仿真平台。该软件的应用可以解决电机电器自动化领域的诸多问题。利用其中的Simulink模块可以完成对三相无源电压型SPWM逆变器的仿真,并通过仿真获取逆变器的一些特性图等数据。 图 2 系统Simulink 仿真 所示为一套利用三相逆变器进行供电的系统的Matlab仿真。系统由一个380v的直流电源供电,经过三相整流桥整流为三相交流电,并进行SPWM正弦脉宽调制。输出经过一个三相变压器隔离后通入一个三相的RLC负载模块(Three phase parallel RLC)。加入了两个电压测量单元voltage measurement和voltage measurement1,并将结果输出到示波器模块Scope1.

BUCK电路闭环控制系统的MATLAB仿真..

BUCK 电路闭环PID 控制系统 的MATLAB 仿真 一、课题简介 BUCK 电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Uo 总是小于输入电压U i 。通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波电感L 和电容C 的数值。 简单的BUCK 电路输出的电压不稳定,会受到负载和外部的干扰,当加入PID 控制器,实现闭环控制。可通过采样环节得到PWM 调制波,再与基准电压进行比较,通过PID 控制器得到反馈信号,与三角波进行比较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从而实现BUCK 电路闭环PID 控制系统。 二、BUCK 变换器主电路参数设计 2.1设计及内容及要求 1、 输入直流电压(VIN):15V 2、 输出电压(VO):5V 3、 输出电流(IN):10A 4、 输出电压纹波峰-峰值 Vpp ≤50mV 5、 锯齿波幅值Um=1.5V 6、开关频率(fs):100kHz 7、采样网络传函H(s)=0.3 8、BUCK 主电路二极管的通态压降VD=0.5V ,电感中的电阻压降VL=0.1V ,开关管导通压降 VON=0.5V,滤波电容C 与电解电容 RC 的乘积为 F *Ωμ75

2.2主电路设计 根据以上的对课题的分析设计主电路如下: 图2-1 主电路图 1、滤波电容的设计 因为输出纹波电压只与电容的容量以及ESR 有关, rr rr C L N 0.2V V R i I == ? (1) 电解电容生产厂商很少给出ESR ,但C 与R C 的乘积趋于常数,约为50~80μ*ΩF [3]。在本课题中取为75μΩ*F ,由式(1)可得R C =25mΩ,C =3000μF 。 2、滤波电感设计 开关管闭合与导通状态的基尔霍夫电压方程分别如式(2)、(3)所示: IN O L ON L ON /V V V V L i T ---=?(2) O L D L OFF /V V V L i T ++=? (3) off 1/on s T T f += (4) 由上得: L in o L D on V V V V L T i ---=? (5) 假设二极管的通态压降V D =0.5V ,电感中的电阻压降V L =0.1V ,开关管导通压降V ON =0.5V 。利用ON OFF S 1T T f +=,可得T ON =3.73μS ,将此值回代式(5),可得L =17.5μH

三相SVPWM逆变电路MATLAB仿真

基于电压空间矢量控制的三相逆变器的研究 1、SVPWM逆变电路的基本原理及控制算法 图1.1中所示的三相逆变器有6个开关,其中每个桥臂上的开关工作在互补状态,三相桥臂的上下开关模式得到八个电压矢量,包括6个非零矢量(001)、(010)、(011)、(100)、(101)、(110)和两个零矢量(000)、(111). 图1.-1 三相桥式电压型有源逆变器拓扑结构 在平面上绘出不同的开关状态对应的电压矢量,如图1.2所示。由于逆变器能够产生的电压矢量只有8个,对与任意给定的参考电压矢量,都可以运用这8个已知的参考电压矢量来控制逆变器开关来合成。 3 U(011) 1 U(001)5 U(101) 4 U(100) 6 U(110) 2 U(010) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ U(000) 7 U(111) β c U θ β u α u 1 sv U2 sv U 3 sv U 图1.2 空间电压矢量分区 图1.2中,当参考电压矢量在1扇区时,用1扇区对应的三个空间矢量U sv1、U sv2、U sv3 来等效参考电压矢量。若1.2 合成矢量 ref U所处扇区N的判断 三相坐标变换到两相β α-坐标: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = ? ? ? ? ? ? ? ? ) ( ) ( ) ( 2 3 - 2 3 2 1 - 2 1 - 1 3 2 ) ( ) ( t t t t t u u u u u co bo ao β α (1.1)

根据u α、u β的正负及大小关系就很容易判断参考电压矢量所处的扇区位置。如表1.1所示。 表1.1 参考电压矢量扇区位置的判断条件 可以发现,扇区的位置是与u β、 u u βα-3及u u βα--3的正负有关。为判断方便,我们设空间电压矢量所在的扇区N N=A+2B+3C (1.2) 其中,如果u β >0,那么A=1,否则A=0 如果u u βα-3 >0,那么B=1,否则B=0 如果u u βα--3 >0,那么C=1,否则C=0 1.3 每个扇区中基本矢量作用时间的计算 在确定参考电压矢量的扇区位置后,根据伏秒特性等效原理,采用该扇区三个顶点所对应的三个电压空间矢量来逼近参考电压矢量。以参考电压矢量位于3扇区为例,如图1.3所示,参考电压U ref 与U 4的夹角为γ。 β 1 4 图1.3 电压空间矢量合成示意图 根据伏秒特性等效原理算出 () ???? ? ? ? ?? ????--==-=T T T T V T u T V T u u T s dc s ref dc s ref ref 21021 33321 β β α (1.3)

H桥逆变器SPWMMATLAB仿真

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。

(完整版)三相SPWM逆变器仿真

三相SPWM逆变器仿真 一、原理分析 1、基本原理 按照输出交流电压半周期内的脉冲数,脉宽调制(PWM)可分为单脉冲调制和多脉冲调制;按照输出电压脉冲宽度变化规律,PWM可分为等脉宽调制和正弦脉 宽调制(SPWM)。 等脉宽调制产生的电压波形中谐波含量仍然很高,为了使输出电压波形中基波含量增大,应选用正弦波作为调制信号u R。这是因为等腰三角形的载波u T上、下 宽度线性变化,任何一条光滑曲线与三角波相交时,都会得到一组脉冲宽度正比于 该函数值的矩形脉冲。而且在三角载波u T不变条件下,改变正弦调制波u R的周期 就可以改变输出脉冲宽度变化的周期;改变正弦调制波u R的幅值,就可改变输出脉 冲的宽度,进而改变u D中基波u D1的大小。这就是正弦脉宽调制(sine pulse width modulated,SPWM)。 2、正弦脉宽调制方法(此处仅介绍了采样法) SPWM是以获得正弦电压输出为目标的一种脉宽调制方式。这里就以应用最普遍的三相电压源型逆变电路来讨论SPWM具体实现方法。 下图就是三相电压源型PWM逆变器主电路结构图: 图—1 上图为一三相电压源型PWM逆变器,VT1~VT6为高频自关断器件,VD1~VD6为与之 反并联的快速恢复二极管,为负载感性无功电流提供通路。两个直流滤波电容C串 联接地,中点O’可以认为与三相Y接负载中点O等电位。逆变器输出A、B、C三 相PWM电压波形取决于开关器件VT1~VT6上的驱动信号波行,即PWM的调制方式。 假设逆变电路采用双极性SPWM控制,三相公用一个三角形载波u T,三相正弦调制信号u RA、u RB、u RC互差120o,可用A相来说明功率开关器件的控制规律,正如 下图中所示。当u RA>u T时,在两电压的交点处,给A相上桥臂元件VT1导通信号、下桥臂元件VT4关断信号,则A相与电源中点O’间的电压u AO’=E/2。当u RA

直流斩波PWM控制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: 直流斩波PWM控制Matlab仿真 初始条件: 输入200V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、要求得到0~100V直流电压。 2、在Matlab/simulink中建立电路仿真模型; 3、对电路进行仿真; 4、得到结果并对结果进行分析; 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 概述及设计要求 (2) 1.1 概述 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 降压斩波电路拓扑分析 (3) 2.1 降压斩波器基本拓扑 (3) 2.2 buck开关型调整器拓扑分析 (3) 2.3 降压斩波电路的重要参数计算方法 (4) 2.3.1 buck调整器的效率 (4) 2.3.2 buck调整器的理想开关频率 (4) 2.3.3 输出滤波电感的选择 (5) 2.3.4 输出滤波电容的选择 (5) 3 电路设计 (6) 3.1 buck主电路设计 (6) 3.2 脉宽调制电路设计 (7) 3.3 MOS管驱动电路设计 (8) 3.4 系统工作总电路 (8) 4 Matlab建模仿真及分析 (9) 4.1 Matlab仿真模型的建立 (9) 4.2 Matlab仿真结果及分析 (10) 结束语 (14) 参考文献 (15)

泊松分布及其应用研究

泊松分布及其应用研究 Prepared on 22 November 2020

湖南科技大学 信息与电气工程学院 《课程论文》 题目:泊松分布及其应用研究 专业:通信工程 班级: 13级3班 姓名:黄夏妮 学号: 目录 一、摘要 (1) 二、泊松分布的概念 (2) 三、计数过程为广义的泊松过程 (4) 四、泊松分布及泊松分布增量 (5) 五、泊松分布的特征 (5) 六、泊松分布的应用 (6) 七、基于MATLAB的泊松过程仿真 (8) 八、参考文献 (12)

摘要 作为一种常见的离散型随机变量的分布,泊松分布日益显示其重要性,成为概率论中最重要的几个分布之一。服从泊松分布的随机变量是常见的,它常与时间单位的计数过程相联系。 在现实生活中应用更为广泛,如数学建模、管理科学、运筹学及自然科学、概率论等等。并且在某些函数关系起着一种重要作用。例如线性的、指数的、三角函数的等等。同样, 在为观察现象构造确定性模型时, 某些概率分布也经常出现。泊松分布作为大量试验中稀有事件出现的频数的概率分布的数学模型, 它具有很多性质。为此本文讲述了泊松分布的一些性质, 并讨论了这些性质在实际生活中的重要作用。

二、泊松分布的概念: 定义1 设随机变量X 的可能取值为,,2,1,0 且 {}0,,2,1,0,! >===-λλ k e k x k X P k 为常数。 则称X 服从参数为λ的泊松分布,记作X ~ D(λ) 。 定义2 设ε是任意一个随机变量,称 )t (- e t)(it +∞<<∞=Φε是ε的特征函数。 主要结论: 定理1 如果X 是一个具有以λ为参数的泊松分布,则E( X) = λ且D ( X) =λ。 证明 设X 是一随机变量,若 ] X) E( - X [ E{2}存在,则称它为X 的方差,记作D( X) ,即 ] X) E( - X [ E{ X) D(2}=。设X 服从泊松分布D ( X) ,即有: 则()()λλλλλλλλ λ=?=-==- ∞ =--∞ =-∑∑ e e k e k e k X E k k k k 11 0!1! 从而()() () λλλλλλλ λ +=-+-==-∞ =-∞ =--∞ =∑ ∑ ∑2122 2 2 !1!2! e k e k e k k X E k k k k k k 故λλλλ - X) E( - ) X E( X) D(2222=+== 定理2 设随机变量) , ,2 1 n ( x n =服从二项分布,其分布律为 {}n k p p C k x P k n n k n k n n ,,2,1,0,)1( =-==-。 又设0>=λn np 是常数,则{}λλ-∞ →==e k k x P k n n ! lim 。 证明 由λ=n np 得: 显然,当k = 0 时,故λ-n e k} x P{→=。当k ≥1 且k → ∞时,有

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。在直流侧接有两个相互串联的足够大的电容,两个电容的连接点为直流电源的中点。反并联二极管为反馈电感中储存的无功能量提供通路,直流侧电容正起着缓冲无功能量的作用。其优点为简单,使用器件少,缺点为输出交流电压的幅值仅为直流电源电压的一半,且直流侧需要两个电容器串联,工作时还要控制两个电容器电压的均衡,因此它只适用于几千瓦以下的小功率逆变电路。 VD2 图2-1 半桥逆变电路 方案二:全桥逆变电路,如下图所示:其特点是有四个桥臂,相当于两个半桥电路的组合,其中桥臂1和4作为一对,桥臂2和3作为一对,成对的两个桥臂同时导通,两对

基于MATLAB的三相桥式PWM逆变电路资料

交流调速系统课程设计题目:三相桥式SPWM逆变器的仿真设计 班级:0 姓名: 学号: 指导老师:

目录 摘要 (2) 关键词 (2) 绪论 (2) 三相桥式SPWM逆变器的设计内容及要求 (3) SPWM逆变器的工作原理 (3) 1 工作原理 (5) 2 控制方式 (6) 3 正弦脉宽调制的算法 (9) MATlAB仿真设计 (12) 硬件实验 (19) 实验总结 (23) 附录 Matab简介 (24) 参考文献 (24)

三相桥式SPWM逆变电路设计 摘要: 随着电力电子技术的飞速发展,正弦波输出变压变频电源已被广泛应用在各个领域中,与此同时对变压变频电源的输出电压波形质量也提出了越来越高的要求。对逆变器输出波形质量的要求主要包括两个方面:一是稳态精度高;二是动态性能好。因此,研究开发既简单又具有优良动、静态性能的逆变器控制策略,已成为电力电子领域的研究热点之一。 在现有的正弦波输出变压变频电源产品中,为了得到SPWM波,一般都采用双极性调制技术。该调制方法的最大缺点是它的6个功率管都工作在较高频率(载波频率),从而产生了较大的开关损耗,开关频率越高,损耗越大。本实验针对正弦波输出变压变频电源SPWM调制方式及数字化控制策略进行了研究,以SG3525为主控芯片,以期得到一种较理想的调制方法,实现逆变电源变压、变频输出。 关键词:逆变器SPWM逆变器的工作原理正弦脉宽调制的调制算法单极性正弦脉宽调制双极性正弦脉宽调制自然采样法规则采样法双极性正弦波等面积法 一、绪论 正弦逆变电源作为一种可将直流电能有效地转换为交流电能的电能变换装置被广泛地应用于国民经济生产生活中,其中有:针对计算机等重要负载进行断电保护的交流不间断电源UPS (Uninterruptle Power Supply) ;针对交流异步电动机变频调速控制的变频调速器;针对智能楼宇消防与安防的应急电源EPS ( Emergence Power Supply) ;针对船舶工业用电的岸电电源SPS(Shore Power Supply) ;还有针对风力发电、太阳能发电等而开发的特种逆变电源等等.随着控制理论的发展与电力电子器件的不断革新,特别是以绝缘栅极双极型晶体管IGBT( Insulated Gate Bipolar Transistor)为代表的自关断可控型功率半导体器件出现,大大简化了正弦逆变电源的换相问题,为各种PWM 型逆变控制技术的实现提供了新的实现方法,从而进一步简化了正弦逆变系统的结构与控制. 电力电子器件的发展经历了晶闸管(SCR)、可关断晶闸管(GTO)、晶体管(BJT)、绝缘栅晶体管(IGBT)等阶段。目前正向着大容量、高频率、易驱动、低损耗、模块化、复合化方向发展,与其他电力电子器件相比,IGBT具有高可靠性、驱动简单、保护容易、不用缓冲电路和开关频率高等特点,为了达到这些高性能,采用了许多用于集成电路的工艺技术,如外延技术、离子注入、精细光刻等。 IGBT最大的优点是无论在导通状态还是短路状态都可以承受电流冲击。它

直流升压变换器的MATLAB仿真

学号 天津城建大学 控制系统仿真 大作业 直流升压变换器的MATLAB仿真 学生姓名 班级 成绩 控制与机械工程学院 2014年6 月20 日

目录 一、绪论1 二、仿真电路原理图及原理1 三、所使用的Matlab工具箱与模块库2 四、模块参数设定2 五、模块封装与仿真框图搭建2 六、仿真结果6 七、结论6 八、参考文献7

一、绪论 在电力电子技术中,将直流电的一种电压值通过电力电子变换装置变换为另一种固定或可调电压值的变换,成为直流-直流变换。直流变换的用途非常广泛,包括直流电动机传动、开关电源、单相功率因数校正,以及用于其它领域的交直流电源。 根据电力电子技术原理,升压式(Boost )斩波器的输出电压0u 高于输入电源电压s u ,控制开关与负载并联连接,与负载并联的滤波电容必须足够大,以保证输出电压恒定,储能电感也要很大,以保证向负载提供足够的能量。 若升压式斩波器的开关导通时间on t ,关断时间off t ,开关工作周期off on t t T +=。定义占空比或导通比/T t D on =,定义升压比S o /U U =α。根据电力电子技术的原理,理论上电 感储能与释放能量相等,有s s off o u 1 u t T β = = U ,升压比的倒数T t 1 off = = α β。还有,1D =+β 。由此可见,当s u 一定时,改变 β就可以调节0u 。当const T =时,调β就 是调off t ,或调on t 也是调β,也就改变了0u ,这就是升压式斩波器的升压工作原理。 二、仿真电路原理图及原理 原理图如图1所示:假设L 值、C 值很大,V 通时,E 向L 充电,充电电流恒为1 I ,同时C 的电压向负载供电,因C 值很大,输出电压0u 为恒值,记为0u 。设V 通的时间为on t ,此阶段L 上积蓄的能量为on 1t EI 。 图1 V 断时,E 和L 共同向C 充电并向负载R 供电。设V 断的时间为off t ,则此期间电感L 释放能量为 ()off 10t I E -u ,稳态时,一个周期T 中L 积蓄能量与释放能量能量相等。化简得 ()off 10on 1t I E -u t EI =,E t T E t t t off off off on o =+=U ,1T/t off ≥,输出电压高于电源电

升、降压直流斩波电路及matlab仿真

目录 绪论 (3) 一.降压斩波电路 (6) 二.直流斩波电路工作原理及输出输入关系 (12) 三.D c/D C变换器的设计 (18) 四.测试结果 (19) 五.直流斩波电路的建模与仿真 (29) 六.课设体会与总结 (30) 七.参考文献 (31)

绪论 1. 电力电子技术的内容 电力电子学,又称功率电子学(Power Electronics)。它主要研究各种电力电子器件,以及由这些电力电子器件所构成的各式各样的电路或装置,以完成对电能的变换和控制。 它既是电子学在强电(高电压、大电流)或电工领域的一个分支,又是电工学在弱电(低电压、小电流)或电子领域的一个分支,或者说是强弱电相结合的新科学。电力电子学是横跨“电子”、“电力”和“控制”三个领域的一个新兴工程技术学科。 电有直流(DC)和交流(AC)两大类。前者有电压幅值和极性的不同,后者除电压幅值和极性外,还有频率和相位的差别。 实际应用中,常常需要在两种电能之间,或对同种电能的一个或多个参数(如电压,电流,频率和功率因数等)进行变换。 变换器共有四种类型: 交流-直流(AC-DC)变换:将交流电转换为直流电。 直流-交流(DC-AC)变换:将直流电转换为交流电。这是与整流相反的变换,也称为逆变。当输出接电网时,称之为有源逆变;当输出接负载时,称之为无源逆变。 交-交(AC-AC)变换,将交流电能的参数(幅值或频率)加以变换。其中:改变交流电压

有效值称为交流调压;将工频交流电直接转换成其他频率的交流电,称为交-交变频。直流-直流(DC-DC)变换,将恒定直流变成断续脉冲输出,以改变其平均值。 2. 电力电子技术的发展 在有电力电子器件以前,电能转换是依靠旋转机组来实现的。与这些旋转式的交流机组比较,利用电力电子器件组成的静止的电能变换器,具有体积小、重量轻、无机械噪声和磨损、效率高、易于控制、响应快及使用方便等优点。 1957年第一只晶闸管—也称可控硅(SCR)问世后,因此,自20世纪60年代开始进入了晶闸管时代。 70年代以后,出现了通和断或开和关都能控制的全控型电力电子器件(亦称自关断型器件),如:门极可关断晶闸管(GTO)、双极型功率晶体管(BJT/ GTR)、功率场效应晶体管(P-MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。 控制电路经历了由分立元件到集成电路的发展阶段。现在已有专为各种控制功能设计的专用集成电路,使变换器的控制电路大为简化。 微处理器和微型计算机的引入,特别是它们的位数成倍增加,运算速度不断提高,功能不断完善,使控制技术发生了根本的变化,使控制不仅依赖硬件电路,而且可利用软件编程,既方便又灵活。 各种新颖、复杂的控制策略和方案得到实现,并具有自诊断功能,并具有智能化的功能。将新的控制理论和方法应用在变换器中。 综上所述可以看出,微电子技术、电力电子器件和控制理论则是现代电力电子技术的发展动力。 3.电力电子技术的重要作用 (1) 优化电能使用。通过电力电子技术对电能的处理,使电能的使用达到合理、高效

直流斩波电路的MATLAB仿真实验

直流斩波电路的MATLAB 仿真实验 降压式直流斩波电路 一、实验内容 降压斩波原理: R E U I E E T t t t E t U M on off on on -= ==+=000α 式中on t 为V 处于通态的时间;off t 为V 处于断态的时间;T 为开关周期;α为导通占空比,简称占空比火导通比。 根据对输出电压平均值进行调制的方式不同,斩波电路有三种控制方式: (1)保持开关周期T 不变,调节开关导通时间on t 不变,称为PWM 。 (2)保持开关导通时间on t 不变,改变开关周期T ,称为频率调制或调频型。 (3)on t 和T 都可调,使占空比改变,称为混合型。 t t t O O O b) T E i G t on t off i o i 1i 2I 10 I 20t 1 u o O O O t t t T E E c) i G i G t on t off i o t x i 1i 2 I 20 t 1 t 2 u o E M E V + -M R L VD a) i o E M u o i G 图1 降压斩波电路原理图

2 二、实验原理 (1)t=0时刻驱动V导通,电源E向负载供电,负载电压u o=E,负载电流i o按指数曲线上升 (2)t=t1时刻控制V关断,负载电流经二极管VD续流,负载电压u o近似为零,负载电流呈指数曲线下降。为了使负载电流连续且脉动小通常使串接的电感L值较大 三、实验过程 1、仿真电路图 图2 降压斩波的MATLAB电路的模型 2、仿真模型使用模板的参数设置 IGBT参数的设置如图

图3 Diode参数的设置如图 图4

基于MATLAB的泊松分布的仿真

泊松过程样本轨道的MATLAB 仿真 一、 Poisson Process 定义 若有一个随机过程{:0}t N N t =≥是参数为λ>0的Poisson 过程,它满足下列条件: 1、0N = 0; 2、对任意的时间指标0s t ≤<,增量()()t s N N t s ω-ωλ(-)服从参数为泊松分布。 3、对任意的自然数n ≥2和任意的时间指标0120n t t t t =<<

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