MATLAB实现的SHE-PWM逆变器仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现了选择性谐波消除（SHE-PWM）逆变器的仿真系统。通过优化开关角度计算，有效消除指定谐波并保持基波分量，生成优化的PWM脉冲序列，验证谐波消除效果并分析输出电压特性。

详 情 说 明

基于选择性谐波消除的PWM逆变器仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个基于选择性谐波消除技术（SHE-PWM）的PWM逆变器仿真系统。该系统通过数学优化算法计算最优开关角度，在确保基波分量精确控制的同时，有效消除指定次数的谐波。系统提供完整的仿真环境，可用于分析SHE-PWM技术的谐波抑制效果，评估输出电压质量，为电力电子变换器的控制策略设计提供可靠工具。

功能特性

• 开关角度优化计算：采用牛顿-拉夫逊法求解非线性方程组，获得消除指定谐波的最优开关角度
• PWM脉冲序列生成：根据优化结果生成对称的PWM控制脉冲序列
• 多场景仿真分析：支持单相/三相逆变器拓扑的动态仿真
• 谐波性能评估：基于傅里叶分析技术，定量评估输出电压的THD值和特定谐波消除效果
• 可视化结果输出：提供脉冲波形、频谱图、动态波形等多种可视化分析图表

使用方法

1. 参数配置：在主程序入口设置系统参数（直流电压、基波频率）、控制参数（调制比、待消除谐波次数）和仿真参数（负载类型、仿真时长）

1. 运行仿真：执行主程序启动计算与仿真流程，系统将依次完成：

- 开关角度优化计算 - PWM脉冲序列生成 - 电路仿真与数据采集 - 谐波分析与性能评估

1. 结果分析：查看生成的波形图和性能报告，包括：

- 优化开关角度数值 - PWM脉冲时序图 - 输出电压频谱分析图 - THD及谐波消除效果量化指标 - 三相系统的电压电流动态波形

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Simulink、Simscape Electrical（用于电力电子仿真）
• 硬件配置：至少4GB内存，支持浮点运算的处理器

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括参数初始化、开关角度优化算法、PWM脉冲生成逻辑、仿真模型调用以及后处理分析。该文件通过协调各算法模块的执行业务流程，实现了从参数输入到结果输出的完整仿真链路，并负责生成所有关键性能指标和可视化图表。