MATLAB多电平逆变器全调制策略仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB平台开发，完整实现了多电平逆变器（MLI）的多种调制策略仿真，包括SPWM、SVPWM、SHEPWM及载波层叠方法，支持波形生成、谐波分析和性能评估，适用于电力电子研究与教学。

详 情 说 明

基于MATLAB的多电平逆变器全类型调制策略仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB平台开发的多电平逆变器（MLI）调制策略综合仿真系统。系统实现了多种主流调制控制策略的完整仿真功能，能够模拟不同调制方式下的逆变器工作特性，并提供详细的波形分析和性能评估。该系统适用于电力电子领域的研究、教学和工程应用，为用户提供全面的多电平逆变器调制策略性能比较平台。

功能特性

调制策略支持

• 正弦脉宽调制（SPWM）：基础调制方式，实现简单可靠
• 空间矢量调制（SVPWM）：优化电压利用率，降低谐波含量
• 特定谐波消除调制（SHEPWM）：针对特定次谐波进行精确消除
• 载波层叠调制（CBPWM）：适用于多电平结构的高效调制
• 相移载波调制（PSPWM）：改善频谱分布，提高等效开关频率

分析功能

• 时域分析：显示调制信号、载波信号、门极驱动信号和输出电压波形
• 频域分析：FFT频谱分析、THD计算、主要谐波分量提取
• 性能评估：调制效率计算、开关损耗估算、多策略对比分析

使用方法

参数配置

1. 系统参数设置：

- 直流母线电压：设定逆变器直流侧输入电压值 - 输出频率：指定逆变器输出交流电频率 - 调制比：在0-1范围内设置调制深度 - 开关频率：设定功率器件的开关工作频率

1. 调制策略选择：

- 选择所需的调制类型（SPWM/SVPWM/SHEPWM/CBPWM/PSPWM） - 配置载波波形特性（三角波、锯齿波等） - 对于SHEPWM，设置需要消除的谐波阶数

运行仿真

完成参数配置后，运行主程序即可开始仿真。系统将自动执行所选调制策略的仿真计算，并生成相应的分析结果。

结果查看

仿真完成后，系统将提供：

• 多通道时域波形显示
• 频谱分析图和THD数值报告
• 性能指标对比表格
• 详细的调制策略评估报告

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox、Control System Toolbox

硬件配置

• 内存：至少4GB RAM
• 处理器：Intel Core i5或同等性能以上
• 硬盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括参数输入界面、调制算法实现、波形生成与显示、频谱分析计算以及性能评估输出。该文件负责协调各功能模块的工作流程，实现从用户参数输入到最终结果展示的完整仿真过程，同时确保不同调制策略之间的统一调用接口和标准化输出格式。