电力电子仿真
设计题目：基于PWM逆变器的设计与仿真
摘要
随着电力电子技术的不断发展，电力电子技术的各种装置在国民经济各行各业中得到了广泛应用。从电能转换的观点，电力电子的装置涵盖交流——直流变换、直流——交流变换、直流——直流变换、交流——交流变换。比如在可控电路直流电动机控制，可变直流电源等方面都得到了广泛的应用,而这些都是以逆变电路为核心。由于电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，内容大多涉及电力电子各种装置的分析与大量的计算、电能变幻的波形分析、测量与绘制等，这些工作特别适合Matlab的使用。本次设计的题目是基于PWM逆变器的设计与仿真，所以在此次仿真就用的是Matlab软件，建立了基于Matlab的单相桥式SPWM逆变电路,采用IGBT作为开关器件，并对单相桥式电压型逆变电路和PWM控制电路的工作原理进行了分析，运用MATLAB中的simulink/simupowersystems对电路进行了仿真，给出了仿真波形，并运用MATLAB提供的powergui模块,分别用单极性SPWM和双极性SPWM的动态模型给出了仿真的实例与仿真结果，验证了模型的正确性，并展现了Matlab仿真具有的快捷，灵活，方便，直观的以及Matlab绘制的图形准确、清晰、优美的优点,从而进一步展示了Matlab的优越性。
关键字：PWM逆变器单极性SPWM 双极性SPWM MATLAB仿真
目录
摘要
绪论 (1)
第1章 MATLAB软件 (3)
1.1软件的介绍 (3)
1.2 电力电子电路的Matlab仿真 (4)
1.2.1实验系统总体设计 (5)
1.2.2电力电子电路Simulink仿真d特点 (5)
第2章逆变主电路的方案论证与选择 (6)
第3章 PWM逆变器的工作原理 (9)
3.1 PWM控制理论基础 (9)
3.1.1面积等效原理 (9)
3.2 PWM逆变电路及其控制方法 (11)
3.2.1计算法 (11)
3.2.2调制法 (11)
3.2.3 SPWM控制方式 (15)
第4章单相桥式PWM逆变器的仿真 (18)
4.1单相桥式PWM逆变器调制电路的Simulink模型 (18)
4.1.1单极性SPWM仿真模型图 (18)
4.1.2 双极性SPWM仿真模型图 (19)
4.2 仿真参数的设定及仿真图的分析 (19)
4.2.1 单极性SPWM的仿真及分析 (19)
4.2.2 双极性SPWM仿真及分析 (26)
总结 (32)
参考文献 (33)
绪论
20世纪60年代发展起来的电力电子技术，使电能可以交换和控制，生产了现在各种高效节能的新型电源和交直流调速装置，为工业生产，交通运输等提供了现代化的高新技术，提高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生活发生了巨大的变化。但是在电力电子技术中有关电能的变换与控制过程，内容大多涉及电力电子技术各种装置的分析与大量计算，电能变换的波形分析，测量与绘图等，随着晶闸管所处状态的不同，系统的参数形式也不同，因而传统的计算机语言编程仿真程序冗长，可读性差，调试费时，大量的时间花在矩阵处理和图形的生成分析等繁琐易错的细节上，而这些工作特别适合MATLAB的使用。MATLAB运算功能强大，计算准确又快捷；同时MATLAB 提供的动态仿真工具SIMULINK可直接建立电路仿真参数，并且可以立即得到参数修改后的仿真结果，直观性强，省去了编程步骤，实体图形化模型的仿真简单，方便，能节省设计时间与降低成本。MATLAB 绘制的图形尤其准确，清晰，精美。电力电子技术领域通常利用MATLAB 中的SIMULINK其中的电气系统模块库（Power System Blockser）建立电力电子装置的简化模型并进行控制器的设计和仿真。
现如今，逆变器的应用非常广泛，在已有的各种电源中，蓄电池，、干电池、天阳能电池都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，就需要逆变。另外，交流电机调速变频，感应加热电源等使用广泛的电力电子设备，都是以逆变电路为核心。本次设计利用MATLAB 仿真软件对单相桥式逆变双极性SPWM和单极性SPWM电路进行仿真分
析，并得出正确的仿真结果，而且改变了参数从而进行比较，更能清晰的了解PWM逆变器的工作原理及影响其工作特性的因素，从而达到学习的目的。
第1章 MATLAB软件
1.1 软件的介绍
MATLAB环境（又称MATLAB语言）是由美国New Mexico 大学的Cleve Moler 于1980年开始研究开发的，1984年由Cleve Moler 等人创立的Math Works 公司推出的第一个商业版本。经过几十年ATLAB 的发展，竞争和完善，现已成为国际公认最优秀的科技应用软件。ATLAB语言的两个最著名特点，即其强大的矩阵运算能力和完善的图形可视化功能，使得它成为国际控制界应用最广的首选计算机工具。在控制界，很多知名学者都能为其擅长的领域写出了工具箱，而其中很多工具箱已成为该领域的标准。MATLAB具有对应学科极强的适应能力，很快成为应用学科计算机辅助分析，设计，仿真，教学甚至科技文字处理不可缺少的基础软件。
MATLAB命令和矩阵函数是分析和设计控制系统时经常采用的。MATLAB具有很多预定含义的函数，供用户在求解许多不同类型的控制问题时调用。SIMULINK是MATLAB提供的一个用来对动态系统进行建模，仿真和分析的软件包。Simulink界面友好，他为用户提供了用方框图进行建模的图形接口，用户建模通过简单的单击和拖运就能实现，使得建模就像用纸和笔来画面一样容易。他与传统的仿真软件包相比，具有更直观，方便，灵活的优点。SIMULINK允许用户定制和创建自己的模块。
Matlab命令和矩阵函数是分析和设计控制系统时经常采用的。Simulink是Matlab提供的一个用来对动态系统进行建模，仿真和分
