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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：Time based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。
3. 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。
4. 关系运算符，<、>、=等运算。
5. 直流电压源，提供一个直流电源。
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。
三相正弦波变频电源设计1设计任务分析设计并制作一个三相正弦波变频电源，输出频率范围为20-100Hz，输出线电压有效值为36V，最大负载电流有效值为3A，负载为三相对称阻性负载（Y型接法）。
三相正弦波变频电源原理方框图如图1-1所示。
图1-1 三相正弦波变频电源原理框图2 三相正弦波变频电源系统设计方案选择2.1 整流滤波电路方案选择方案一：三相半波整流电路。
该整流电路在控制角小于30°时，输出电压和输出电流波形是连续的，每个晶闸管按相序依次被触发导通，同时关断前面已经导通的晶闸管，每个晶闸管导通120°；当控制角大于30°时，输出电压，电流的波形是断续的。
方案二：三相桥式整流电路。
该整流电路是由一组共阴极电路和一组共阳极电路串联组成的。
三相桥式的整流电压为三相半波的两倍。
三相桥式整流电路在任何时候都有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管中一个是共阴极组的，一个是共阳极组的。
他们同时导通，形成导电回路。
比较以上两种方案，方案二整流输出电压高，纹波电压较小且不存在断续现象，同时因电源变压器在正，负半周内部有电流供给负载，电源变压器得到了充分的利用，效率高，因此选用方案二。
滤波电路用于滤波整流输出电压中的纹波，采用负载电阻两端并联电容器C的方式。
2.2 逆变电路方案选择根据题目要求，选用三相桥式逆变电路方案一：采用电流型三相桥式逆变电路。
在电流型逆变电路中，直流输入是交流整流后，由大电感滤波后形成的电流源。
此电流源的交流内阻抗近似于无穷大，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电流是幅值等于输入电流的方波电流。
方案二：采用电压型三相桥式逆变电路。
在电压型逆变电路中，直流电源是交流整流后，由大电容滤波后形成的电压源。
此电压源的交流内阻抗近似于零，他吸收负载端的谐波无功功率。
逆变电路工作时，输出电压幅值等于输入电压的方波电压。
比较以上两种方案，电流型逆变器适合单机传动，加，减速频繁运行或需要经常反向的场合。
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 ：∖-∣ 。
与其它变频电路相比，矩阵式变频电路具有以下特点：１）输出电压为正弦波，输出频率不受电网频率的限制。
２）输入电流也可控制为正弦波且和电压同相，功率因素为１，也可控制为需要的功率因素。
３）能量可双向流动，适用于交流电动机的四象限运行。
４）没有中间的直流环节，效率较高。
５）可现实频率、幅值、功率因素等的独立控制。
常用的三相矩阵拓扑结构如图１所示。
２ 矩阵式变换器的基本原理对三相交流电压ｅα、ｅｂ、ｅｃ进行ＰＷＭ控制，假定开关频率足够高，则其输出电压Ｖα、Ｖｂ、Ｖｃ为： （１）其中Ｔｃ为一个开关周期，ｔ１、ｔ２、ｔ３等为一个开关时间内的导通时间。
其中ｔ１１＋ｔ１２＋ｔ１３＝Ｔｃ （２）即矩阵的每行时间和为Ｔｃ。
基于ＭＡＴＬＡＢ的三相矩阵变换器的建模与仿真分析王田 钱平 上海应用技术学院电力电子与电力传动 ２００２３５１ 引言近年来，出现了一种新颖的矩阵式变频电路，这种电路是直接变频电路，控制方式不是相控而是斩控方式。
由于其具有诸多理想特性成为国内外研究的热点之一。
这里我们把称为调制矩阵，并记作为Ｔ。
因此我们可以把（１）式缩写为：Ｖ＝Ｔ＊ｅ （３）根据阻感负载电流具有电流源的性质，负载电流的大小是由负载的需要决定的，在矩阵式变频电路中，９个开关的通断情况确定后，即Ｔ矩阵中各元素确定后，输入电流电流和输出电流的关系也就确定了。
实际上，其输出电流与输入电流的关系如下式： （４）可缩写为： （５）其中指输入电流矩阵，为输出电流矩阵。
为调制矩阵的转置矩阵。
对一个实际系统来说，输入电压和所需要的输出电流是已知的。
设其分别为 （６）图１ 矩阵变换器的拓扑结构图２ 双向开关封装前后图 （７）图５ 负载三相电压与电流图６ ＰＷＭ控制图图４ 矩阵变换器的三相仿真图图３ 一组双向开关封装前后图其中Ｕｉｍ、Ｉｏｍ为输入电压和输出电流的幅值；ωｉ、ωｏ为输入电压和输出电流的角频率；φｏ为相应于输出频率的负载阻抗角，这样希望的输出电压和输入电流就分别为：（８）（９）能够求得式（８）和（９）的调制矩阵Ｔ，就可得到式中所希望的输出电压和输入电流。
基于matlab的三相交流调压电路仿真与研究一、引言随着电力电子技术和控制理论的不断发展，交流调压技术在许多领域得到了广泛应用。
三相交流调压电路由于其能够实现对三相交流电的独立调节，因此在电机控制、电力质量改善以及无功补偿等方面具有重要作用。
本文旨在通过Matlab仿真研究三相交流调压电路的工作原理和性能。
二、三相交流调压电路工作原理三相交流调压电路通常采用相位控制方式，通过调节开关的导通和关断时间来改变输出电压的大小。
在三相系统中，每一相都有一个独立的调压电路，通过对每一相的独立调节，可以实现三相输出电压的平衡控制。
三、Matlab仿真环境设置Matlab是一款强大的数学计算软件，可用于电力电子系统仿真。
在Matlab中，我们首先需要设置仿真参数，包括仿真时间、采样时间、仿真算法等。
然后，我们需要构建三相交流调压电路的数学模型，并转化为Simulink模型。
四、电路模型的建立与参数设置在Simulink中，我们需要根据三相交流调压电路的工作原理，建立相应的电路模型。
这个模型应该包括电源、开关、二极管、电感和电容等元件。
然后，我们需要为这些元件设置合适的参数，以模拟实际的电路行为。
五、仿真结果分析通过运行仿真，我们可以得到输出电压的波形。
通过对这些波形的分析，我们可以了解调压电路的性能。
例如，我们可以观察输出电压的幅值、相位和频率等参数的变化情况。
六、实验验证与结果对比为了验证仿真结果的准确性，我们需要进行实验验证。
在实验中，我们需要搭建实际的三相交流调压电路，并使用示波器等设备记录输出电压的波形。
然后，我们将实验结果与仿真结果进行对比，以评估仿真的准确性。
七、结论通过以上分析和对比，我们可以得出结论：基于Matlab的三相交流调压电路仿真能够准确反映实际电路的工作情况。
这为进一步研究三相交流调压电路的性能提供了有力支持。
同时，通过仿真和实验的结合，我们可以更好地理解电路的工作原理，优化电路设计，提高系统的稳定性和可靠性。
海军工程大学毕业设计(论文)题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化班级 4012 姓名付启兵指导教师李玉梅二〇〇九年六月二十日目录第一章变频器概述1.1.变频电源的原理 (3)1.2.变频电源的特点及应用 (3)1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4)1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6)1.5.本论文完成内容 (8)第二章变频器硬件设计2.1整流单元及供电电源 (9)2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10)2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14)2.4变频电源的控制 (17)第三章变频器软件设计3.1控制模块设计 (21)第四章变频器的MATLAB仿真4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25)1电力系统工具箱 (25)2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27)第五章结语 (34)摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。
基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证。
硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件，IR2130驱动3相功率管。
控制方式采用传统的SPWM，用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。
系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。
另外本文在硬件设计中对变频电源的过流，过压，缺相等保护功能进行了阐述。
第一章变频器概述由于我国市电频率固定为50 Hz，因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。
目前最常用的是三相正弦波变频电源。
该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。
其中，整流部分用以实现AC／DC的转换；逆变部分用以实现DC／AC的转换；而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。
1-1 变频电源的原理经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。
三相逆变电源的在Matlab中的仿真设计摘要:本文采用MATLAB搭建仿真系统对变频电源进行系统分析。
基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证，调节器件参数比较仿真结果。
1. 引言由于计算机技术的迅速发展和广泛应用，数学模型的应用和仿真越来越普遍。
本文研究背景及意义于在MATLAB中提供了Simulink和Power Systerm Blockset工具箱，拥有一种很方便的建模环境，用户不用直接编写程序，而是通过交互命令方式建立、修改和调试模型，给电力电子技术中的各种电路的仿真提供了有利的条件，简化了仿真建模。
电力系统工具箱(Power System Blockset)，如图1-1 Block Library。
图1-1 Block Library2. MATLAB在变频器中应用及仿真框图2.1仿真框图的设计变频电源主要结构分为以下几个部分。
1. 整流器，它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。
2. 中间电路，有以下三种作用：a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。
b.通过开关电源为各个控制线路供电。
c.可以配置滤波或保护装置以提高变频电源性能。
3. 逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。
4. 控制电路，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。
图2-1为三相变频电源的仿真电路。
在仿真电路图中，双击元件，可得到各元件的属性设置。
改变各项的值，运行并通过示波器来显示各个量的变化，以便比较和研究。
在仿真环境中，用户通过简单的鼠标操作就可建立起直观的系统模型并进行仿真，能有机地将理论研究和工程实践结合在一起。
图2-1 三相变频电源的仿真电路整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成，元件的直观连接与实际的主电路相似，其中主要包括：整流环节，直流环节，逆变环节，PI调节器、坐标变换模块、SPWM产生环节。
这些元件都设置有对话框，用户可以方便的选择元件类型和设置参数。
基于MATLAB/Simulink 的电力系统故障分析10kv 系统三相短路分析三相短路（以中性点不接地系统模型为类）模块搭建：三相短路各元件参数设置如下：g BlOCk Parameters: Th「ee・P hase SoUrCeThree-Phase SOllrCe (nask} ζlink；7hrGG-phas≡ VOItaZG SoUrCG in SGrieK With RL bxanch.Par>∑n ∙t ∙rsPhase—tO-PhaSG τ≡s volta≡G (V):110. 5e3Phase anrl⅛ Gf chase A (degreGs):lθFrtQutncy (HX):InternaI Conn.action: ∣ Y厂SPeCifr iaped&nce USXnS Sh^Xt V CirCUit IeVeISoUree resistance (Oh=Si:I O. 009SoUrCe inductance (H):116. 58e-5APPIr JOK Cancel Helpt∣∣ BlOCk Parameters; Linel-Three-Phase PZ SeCtion Lin已□a5⅛) (Iink)ThiB block inpleaents a thr«t-phi.i∙ PI section lin∙ to XePreS∙nt a thiGG-phasG transaision line. Thig block iGDresents OnIy OnG Pl section. TO Inplenenteyou si□Dlr need to CanneCt COPiea Qf this block in2>ore that One PI secti∙onjsexies・ParaaQtQTS ---------------------------------------------------------------------FreQUenCy Ueecl for RLC specification (Hz):F5PoIitiVe- Ind z⅜ro-seau⅜nce resiβtances (Ohas/ka) [ K： RO ]:I [ 0.01273 O. 3SG4：Positive* and Zero e SGauenc© inductances ⅛∙,lαι) [ LI LO ]:IT O. 9327e-3 4. 1264e-3]PCSitiV⅛- and ∑4ro∙-ssau4nee ca-pacitanees (FJka；IeICOI :I [12. 74e-9 7. 751e-9ΓLine SeetiOn IGnSth (ka√ :1130OK CanCeI KeIP Apply■OK CanCaI I EelD 厂 删 FUnCtiOn BIOCk Parameters; AddlCu s Acld c ∙r subtract XnPUtS- S^CIfT Cne Oi the fol.ovιng:a. string COntaining ∙ or - for each InPLt port, for SPaCer tetτem PortS (e. c.—・Db) SCaIar >≡ 】・ A value > 1 SUal all inputs: 1 SUnI ∙lts ⅜nts Of a tingle InPLt v ,∙ctorMain ∣ SifnftI data typaκICOn sha□e: ∣ re:t&ngulax▼]LISt Of KXeni:I 4**SaSDle t-n≡ βl for IEherXted):∣∙χ X I Cancel I HeID I Appl ∙BJ c5s3βN∕MUItimeterlHdPAaIbb Q ∖te ∂⅛ufementsU ∆Λ r βbr. LCAd3 LO a ∙133 Uan: TTbri VCΛ Lc&d3i U H : Ub Tht*∙Pb ⅛m F ⅛JlCl/fault. B» α>: IhrCQ-Pbazc fαulτl∕iαu^r C_l Cb- IHLeC ?hase Γa^lvl∕FAulV AI AT. Lo AdiIbU Lcαd3ICn GOad3lb: Ib"Q ∙7hα" I>αultl/fault Blb: Ih^ec _?hasc F aulVl∕Γau2V CUC lb: IhtraA ・7乃a=a FArJItI/FAult A—Σ-J Cown IR«rf)ve*f -IUPMe ⅝⅛∣ SOUrCe BIQCk Parameters; FromF∑o□Keceive SiEnaIC frσ≡ the GOtO block Irith the SDeClfiGd :as ・ If the tae is definedas r scoped , in the GOtO block, then a GOtO TaE ViSlbility bl ∙ock aust te used to definethe VieibiIity Of tht tac ・ After ： UPdat ∙ DiaCraa I the block icon displays theSeleCted tag nase >Local taes are encIOSed in brackets. .], and SeODed tag na=es areSneIOSed in braees ; J).L ΦQ 43 Lθft<13 ≥p∣e 匚IEd MeaSU Ξ小 PIOt SdAe ⅛<igpαg Ie wI PiCX制SOUrCe BlOCk Parameters; FrOm4 「町〕一Fro□----------------------------R<c∙iv∙ SdKnalS froa the Goto bl>ck With the specified tar- If tht tae is d<ιfi∏4dseoped, in the Go∙tc Mcelt then a GOtO 7ar Vigibility blσek ≡ust be USGCl to definethe block icon displays the the Vigibility Of the tag. After , Update DiaeraID JISeIeCted tag nazιe (IOCaI tags are enclosed in brackets. and SCQPed tag nazes axeenclose! in braces：：｝〉・OK Cancel I Help FUnCtiOn BlOCk Parameters: DiSCrete 3・PhaSe SeqUeflCe AnalyZer三相短路仿真波形如下：如图1——a、b、c 三相短路电流仿真波形图分析：正常运行时，a、b、c 三相大小相等，相位相差120 度。
五邑大学电力电子技术课程设计报告题目：三相桥式整流电路的MATLAB仿真院系信息工程学院专业轨道交通电气化班级学号学生姓名指导教师完成时间2016年11 月17 日三相桥式整流电路的MATLAB仿真一、题目的要求和意义利用MATLAB软件中的SIMULINK对三相桥式整流电路进行建模、仿真，设置参数，采集波形。
具体要求如下：输入三相电压源，线电压取380V，50Hz，内阻0.004欧姆。
利用六个晶闸管搭建三相桥式整流电路的模型。
当负载分别为纯电阻负载和阻感负载时设置相关参数利用示波器查看仿真波形，并将ud、id、uVT1波形记录下来。
整流电路是电力电子技术中最为重要，也是应用得最为广泛的电路，不仅应用于一般工业领域，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统、能源系统及其他领域。
常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。
三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。
Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并且立即可得到任意的仿真结果，直观性强。
利用matlab对三相桥式全控整流电路仿真，可以让我们进一步深入了解三相整流电路工作的每一个步骤，充分掌握三相整流电路，而对故障波形的采集与分析，锻炼我们解决电路出现问题时的能力，以使我们在实际工作中也能足够的理论知识去排除及解决各种电路故障，具有十分重要的意义。
二、基本原理三相桥式整流电路习惯将其阴极连接在一起的三个晶闸管（VT1、VT3、VT5）称为阴极组；阳极连接在一起的三个晶闸管（VT2、VT6、VT2）称为阳极组，如图1所示、图1 三相桥式整流电路原理图图1中a相电源的初相角是0，c相电源初相角是120度，b相电源的初相角是-120度。
三相半波整流时，在一个周期内，相电压最高值会交换三次，而三相全桥时，负载相当于接在两相的线电压上，而线电压的最高值每个周期会交换六次，线电压波峰的交点叫自然交换点，这就意味，当触发角α=0时，就能整流出一个周期内有六个波峰的直流电，它们的电压波形如图2图2 三相桥式整流电路带电阻（阻感负载）α=0°时的波形这样只要六个晶闸管按照VT1—VT2—VT3—VT4—VT5—VT6的导通顺序， 每个晶闸管导通60度，即可把三相交流电源整流为直流电。
基于MATLAB的三相感应电动机调速系统的设计与仿真摘要随着社会经济的发展，在实际的工业应用中各行业电气化生产程度不断提高，由于生产工艺日趋复杂，加工工序更加细致。
这就要求电动机必须能够完成快速、平稳、多频次的调速任务。
笔者通过学校图书馆以及互联网查阅了三项感应电动机的相关文献资料，对于三项感应电动机的数学模型以及矢量控制原理进行了解，为论文研究提供理论基础。
在此基础上对基于MATLAB的三项感应电动机调速系统进行仿真设计，通过介绍仿真软件，以及仿真模型的组成，来进行适量坐标变换的仿真工作，通过SVPWM仿真对三相电动机矢量控制调速系统进行防振设计，最后完成控制系统设计。
关键词：MATLAB；三相感应电动机；调速系统；设计I基于matlab三相感应电动机调速系统的设计与仿真AbstractWith the development of social economy, the degree of electrification production in various industries in practical industrial applications has been continuously improved. Due to the increasingly complex production process, the processing procedures are more detailed. This requires that the motor must be able to complete the fast, stable, multi-frequency speed regulation task. Through the school library and the Internet, the author consulted the relevant literature of the three induction motors, and understood the mathematical model of the three induction motors and the principle of vector control, which provided the theoretical basis for the study of the paper. On this basis, three induction motor speed control systems based on MATLAB are simulated and designed. By introducing the simulation software and the composition of the simulation model, the appropriate coordinate transformation is simulated. The anti-vibration design of three-phase motor vector control speed control system is carried out through SVPWM simulation, and the control system design is completed finally.Key words: MATLAB; three induction motors; speed control system; design目录1. 引言 (1)2. 三相感应电动机的数学模型 (1)2.1 一、三相静止坐标系下的数学模型 (1)2.2矢量控制原理 (3)3.基于MATLAB的三相感应电动机调速系统的仿真 (5)3.1仿真软件介绍 (5)3.2系统仿真模型的组成 (6)3.2.1感应电动机接正弦电压工作 (6)3.2.2电动机系统仿真 (9)3.3矢量坐标变换的仿真 (12)3.4三相感应电动机的SVPWM仿真 (14)3.5三相感应电动机矢量控制调速系统的仿真 (16)3.5.1构建仿真框图 (16)3.5.2对矢量控制模型仿真 (18)4.控制系统的软件设计 .................................................................错误!未定义书签。
基于Matlab-Simulink 的三相光伏发电并网系统的仿真题目：基于Matlab/ Simulink 的三相光伏发电并网系统的仿真院系：姓名：_______学号：导师：目录一、背景与目的 (5)二、实验原理 (7)1.并网逆变器的状态空间及数学模型 (7)1.1主电路拓扑 (7)1.2三相并网逆变器dq坐标系下数学模型 (8)1.3基于电流双环控制的原理分析 (9)2. LCL型滤波器的原理 (11)三、实验设计 (12)1.LCL型滤波器设计 (13)1.1L CL 滤波器参数设计的约束条件131.2LCL 滤波器参数计算131.3LCL 滤波器参数设计实例142.双闭环控制系统的设计 (15)2.1网侧电感电流外环控制器的设计 (15)2.2电容电流内环控制器的设计 (16)2.3控制器参数计算 (17)四、实验仿真及分析 (17)五、实验2^论 (21)一、背景与目的伴随着传统化石能源的紧缺，石油价格的飞涨以及生态环境的不断恶化，这些问题促使了可再生能源的开发利用。
而太阳能光伏发电的诸多优点，使其研究开发、产业化制造技术以及市场开拓已经成为令世界各国，特别是发达国家激烈竞争的主要热点。
近年来世界太阳能发电一直保持着快速发展，九十年代后期世界光伏电池市场更是出现供不应求的局面，进一步促进了发展速度。
目前太阳能利用主要有光热利用，光伏利用和光化学利用等三种主要形式，而光伏发电具有以下明显的优点：1.无污染：绝对零排放-没有任何物质及声、光、电、磁、机械噪音等“排放”；2.可再生：资源无限，可直接输出高质量电能，具有理想的可持续发展属性；3.资源的普遍性：基本上不受地域限制，只是地区之间是否丰富之分；4.通用性、可存储性：电能可以方便地通过输电线路传输、使用和存储；5.分布式电力系统：将提高整个能源系统的安全性和可靠性，特别是从抗御自然灾害和战备的角度看，它更具有明显的意义；6.资源、发电、用电同一地域：可望大幅度节省远程输变电设备的投资费用；7.灵活、简单化：发电系统可按需要以模块化集成，容量可大可小，扩容方便，保持系统运转仅需要很少的维护，系统为组件，安装快速化，没有磨损、损坏的活动部件；8. 光伏建筑集成(BIPV-Building Integrated Photovoltaic ):节省发电基地使用的土地面积和费用，是目前国际上研究及发展的前沿，也是相关领域科技界最热门的话题之O我国是世界上主要的能源生产和消费大国之一，也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，提高能源利用效率，调整能源结构，开发新能源和可再生能源是实现我国经济和社会可持续发展在能源方面的重要选择。
本科毕业论文(设计)题目：基于Matlab的三相交流调压电路的设计与仿真学院：_____自动化工程学院_____专业：___电气工程及其自动化___姓名：_________________指导教师：____________________2013年5月28日Matlab-based three-phase AC voltage regulator circuit design andsimulation摘要论文叙述了交流调压电路的发展，介绍了组成交流调压电路的基本器件——晶闸管并分析了其结构与特性。
介绍了交流调压电路的几种类型，分析了交流调压电路的原理，并在对三相交流调压电路工作原理分析的基础上，建立了基于MATLAB的三相交流调压电路的仿真模型，并对其进行了仿真分析和研究，通过仿真分析验证了所建模型的正确性。
关键词晶闸管MATLAB 交流调压仿真AbstractThe development of the AC regulation circuit is descriped in the passage and the basic apparatus that form the AC regulation circuit—Thyrister is introduced,the frame and the characteristic of the Thyrister is discussed either. Then the several types of the AC regulation has been introduced. The basic principle of the AC regulating circuit is explained in this passage. At the base of researching the operating principle of Three-Phase AC V oltage Regulation system,the model of system is presented in MATLAB environment. The corresponding simulation and research are done. It proved that the model of Three-Phase AC regulation circuit is correct.Keywords thyrister MATLAB AC—regulation simulation目录第1章绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 晶闸管交流电力控制器的研究意义及用途 (2)1.3 晶闸管交流调压电路发展动向与展望 (3)1.4 本文研究的主要内容 (3)第2章交流调压电路简介 (4)2.1 电路器件—晶闸管简介 (4)2.1.1 晶闸管的结构与工作原理 (4)2.1.2 晶闸管的主要参数 (5)2.2 单相交流调压电路 (5)2.2.1 单相交流调压电路原理 (5)2.2.2 单相交流调压电路的分析 (6)2.3 三相交流调压电路的原理与分析 ..................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计(论文)题目三相正弦波变频电源仿真设计专业电气工程及其自动化二〇〇九年六月二十日目录第一章变频器概述1.1.变频电源的原理 (3)1.2.变频电源的特点及应用 (3)1.3.MATLAB简介及仿真技术 (4)1.4.MATLAB仿真技术在电力电子中的应用 (6)1.5.本论文完成内容 (8)第二章变频器硬件设计2.1整流单元及供电电源 (9)2.2逆变输出装置及其驱动电路 (10)2.3滤波输出及过压过流缺相检测与保护 (14)2.4变频电源的控制 (17)第三章变频器软件设计3.1控制模块设计 (21)第四章变频器的MATLAB仿真4.1MATLAB在电力电子中的应用 (25)1电力系统工具箱 (25)2 MATLAB在变频器中应用及仿真框图 (27)第五章结语 (34)摘要:本文采用MATLAB对变频电源进行系统分析。
基于Simulink做了系统仿真，并做了原理性的论证。
硬件部分采用IT公司的低功耗单片机MSP430F149作为主控器件，IR2130驱动3相功率管。
控制方式采用传统的SPWM，用SPWM专用集成芯片SM2001产生SPWM信号以控制IR2130的通断。
系统采用PI反馈控制使硬件系统具良好的稳压功能。
另外本文在硬件设计中对变频电源的过流，过压，缺相等保护功能进行了阐述。
第一章变频器概述由于我国市电频率固定为50 Hz，因而对于一些要求频率大于或小于50 Hz的应用场合，则必须设计一个能改变频率的变频电源系统。
目前最常用的是三相正弦波变频电源。
该电源系统主要由整流、逆变、控制回路3部分组成。
其中，整流部分用以实现AC／DC的转换；逆变部分用以实现DC／AC的转换；而控制回路用以调节电源系统输出信号的频率和幅值。
1-1 变频电源的原理经过AC→DC→AC变换的逆变电源称为变频电源，它有别于用于电机调速用的变频调速控制器，也有别于普通交流稳压电源。
变频电源的主要功用是将现有交流电网电源变换成所需频率的稳定的纯净的正弦波电源。
理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波（无失真）。
变频电源十分接近于理想交流电源，因此，先进发达国家越来越多地将变频电源用作标准供电电源，以便为用电器提供最优良的供电环境，便于客观考核用电器的技术性能。
变频电源主要有二大种类：线性放大型和PWM开关型HY系列程控变频电源，以微处理器为核心，以多脉宽调制(MPWM)方式制作,用主动元件IGBT模块设计，采用数字分频、D/A转换、瞬时值反馈、正弦脉宽调制等技术, 使单机容量可达100kV A, 以隔离变压器输出来增加整机稳定性, 具有负载适应性强、输出波形品质好、操作简便、体积小、重量轻等特点，具有短路、过流、过载、过热等保护功能，以保证电源可靠运行。
现在使用的变频电源主要采用交一直一交方式,先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源.变频电源的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成.整流部分为单相或三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率.变频电源的主电路大体上可分为两类，分别为电压型和电流型。
电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波器件是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波器件是电感。
1-2 变频电源的特点及应用20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。
在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。
交流变频电源调速技术在工业发达国已得到广泛应用。
美国有60% -65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了变频调速技术，仅工业传动用电就节约了15% - 20%的电量。
采用变频电源调速，一是根据要求调速用，二是节能。
其得到广泛应用主要基于交流变频调速的优异特性。
(1) 变频调速系统自身损耗小，工作效率高。
(2) 电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。
(3) 可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击，节电效果明显。
(4) 调速时平滑性好，效率高。
低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。
(5) 调速范围较大，精度高。
(6) 变频电源体积小，便于安装、调试、维修简便。
(7) 易于实现过程自动化。
(8) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。
其中，变频调速最具优势。
交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。
在交流调速系统中，选用电机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；如果利用变频电源调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。
工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频电源调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。
另外变频电源也用作制造或出口贸易商对出口电器产品的用电检测、调试及用于精密仪器的供电电源。
广泛应用于家电制造业、电机、电子制造业、IT产业、电脑设备、实验室等。
★家电业制造商如：空调设备、咖啡机、洗衣机、榨汁机、微波炉、收录音机、冰箱、DVD、洗尘器、电动剃须刀等产品的测试电源。
★电机、电子业制造商如：交换式电源供应器、变压器、电子安定器、AC 风扇、不断电系统、充电器、继电器、压缩机、马达、被动元件等产品的测试电源。
★IT产业及电脑设备制造商如：传真机、影印机、碎纸机、印表机、扫描器、烧录机、伺服器、显示器等产品的测试电源。
★实验室及测试单位如：交流电源测试、产品寿命及安全测试、电磁相容测试、OQC（FQC）测试、产品测试及研发、研究单位最佳交流电源。
★航空/军事单位如：机场地面设施、船舶、航天、军事研究所等的测试电源。
★铁路、高速公路：25Hz、静频信号电源。
1-3 MATLAB简介及仿真技术MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，是当今国际上科学界（尤其是自动控制领域）最具影响力、也是最有活力的软件。
该软件是一个交互式系统，它的基本数据元素是矩阵，且不需要指定大小。
通过它可以解决很多技术计算问题，尤其是带有矩阵和矢量公式推导的问题，有时还能写入非交互式语言如c和fortran等。
广泛用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。
附加的工具箱（单独提供的专用MATLAB 函数集）扩展了MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。
Matlab具有起点高，人机界面适合科技人员，强大而简易的做图功能，智能化程度高和功能丰富，可扩展性强的优点。
它提供了强大的科学运算、灵活的程序设计流程、高质量的图形可视化与界面设计、便捷的与其他程序和语言接口的功能。
MATLAB 语言在各国高校与研究单位起着重大的作用。
MATLAB以矩阵作为基本编程单元，它提供了各种矩阵的运算与作，并有较强的绘图功能。
MATLAB 集科学计算、图像处理、声音处理于一身，是一个高度的集成系统，有良好的用户界面，并有良好的帮助功能。
MATLAB不仅流行于控制界，在机械工程、生物工程、语音处理、图像处理、信号分析、计算机技术等各行各业中都有极广泛的应用。
1.Simulink自Mathworks公司于1998年推出了Matlab5.2版以后，在Simulink中就开始增加了PSB模块集，它主要由加拿大的Hydro Quebec和TECSIM Internation-al公司共同开发的，其功能非常强大，可以用于电路、电力电子系统、电机系统、电力传输等过程的仿真，它提供了一种类似电路建模的方式进行模型绘制，在仿真前会自动将其变成状态方程描述系统形式，然后在Simulink下进行仿真分析。
Simulink是用于仿真建模及分析动态系统的一组程序包，它支持线形和非线性系统，能在连续时间，离散时间或两者的复合情况下建模。
系统也能采用复合速率，也就是用不同的部分用不同的速率来采样和更新。
Simulin提供一个图形化用户界面用于建模，用鼠标拖拉块状图表即可完成建模。
在此界面下能像用铅笔在纸上一样画模型。
它与传统的仿真软件包微分方程和差分方程建模相比，具有更直观、方便、灵活的优点。
simulink 拥有全面的库，如接收器，信号源，线形及非线形组块和连接器。
同时也能自己定义和建立自己的块。
模块有等级之分，因此可以由顶层往下的步骤也可以选择从底层往上建模。
可以在高层上统观系统，然后双击模块来观看下一层的模型细节。
这种途径可以深入了解模型的组织和模块之间的相互作用。
在定义了一个模型后，就可以进行仿真了，用综合方法的选择或用simulink的菜单或matlab命令窗口的命令键入。
菜单的独特性便于交互式工作，当然命令行对于运行仿真的分支是很有用的。
使用scopes或其他显示模块就可在模拟运行时看到模拟结果。
进一步，可以改变其中的参数同时可以立即看到结果的改变，仿真结果可以放到matlab工作空间来做后处理和可视化。
上作均为所见即可得方式，用拖曳方式即可完成，同时支持鼠标右键快捷方式，对于复杂的交流电路，电力电子电路，动态电路和电气传动系统的仿真分析，无需编程，更感方便，可以节省大量的计算时间和耗材，大大提高了工作效率。
模型分析工具包括线性化工具和微调工具，它们可以从matlab命令行直接访问，同时还有很多matlab的toolboxes中的工具。
因为matlab和simulink是一体的，所以可以仿真，分析，修改模型在两者中的任一环境中进行，让用户更为方便。
2.系统仿真技术概述系统是由客观世界中实体与实体间的相互作用和相互依赖关系构成的具有某种特定功能的有机整体。
系统的分类方法是多种多样的，习惯上依照其应用范围可以将系统分为工程系统和非工程系统。
工程系统的含义是指由相互关联部件组成的一个整体，以实现特定的目的。
例如电机驱动自动控制系统是由执行部件、功率转换部件、检测部件所组成，用它来完成电机的转速、位置和其他参数控制的某个特定目标。
非工程系统的定义范围很广，大至宇宙，小至原子，只要存在着相互关联、相互制约的关系，形成一个整体，实现某种目的的均可以认为是系统。
