基于MATLAB/Simulink的三相SPWM逆变器控制系统设计与仿真

资 源 简 介

本项目使用MATLAB/Simulink实现三相电压源逆变器的正弦脉宽调制（SPWM）控制，包含调制波生成、载波比较和逆变输出等完整模块，适用于电力电子系统仿真与教学研究。

详 情 说 明

三相电压源逆变器SPWM控制系统设计与仿真

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台，实现了三相电压源逆变器的正弦脉宽调制（SPWM）控制系统的完整设计与仿真。系统采用正弦波-三角波比较调制技术，通过精确控制功率器件的开关时序，实现高效、低谐波失真的DC-AC电能转换。项目包含调制波生成、PWM信号产生、逆变电路控制、输出波形监测与性能分析等完整功能模块。

功能特性

• 标准调制波生成：产生三相正弦调制波与可调高频三角载波
• SPWM调制算法：实现正弦波-三角波比较，生成六路PWM驱动信号
• 全桥逆变控制：控制三相全桥逆变电路完成直流到交流的功率转换
• 实时监测分析：实时显示输出电压、电流波形，进行动态性能监测
• 谐波分析：自动计算总谐波失真率（THD），生成频谱分析图
• 开关状态可视化：提供功率器件开关状态的热力图分析
• 参数灵活配置：支持直流电压、输出频率、调制比等关键参数自定义

使用方法

1. 参数设置：在指定模块中设置直流母线电压、目标频率、调制比、载波频率和负载参数
2. 启动仿真：运行主控程序，系统自动完成SPWM信号生成和逆变控制
3. 结果查看：仿真结束后查看自动生成的波形图、频谱分析和THD报告
4. 参数优化：根据THD性能调整调制比和载波频率参数，优化输出波形质量

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018a或更高版本，Simulink基础模块库
• 必要工具箱：Simscape Power Systems、Signal Processing Toolbox
• 硬件配置：至少4GB内存，支持图形显示的计算机系统

文件说明

主程序文件整合了系统的核心控制逻辑，负责初始化仿真参数、协调各子系统运行并执行后处理分析。具体实现了SPWM调制算法的参数配置、逆变器主电路的控制时序管理、六路PWM驱动信号的生成与优化，同时集成了输出电压电流的实时监测功能，能够自动完成谐波分析和THD计算，并生成全面的性能评估报告。