MATLAB三电平NPC逆变器SVPWM仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了三电平中点箝位型逆变器的空间矢量脉宽调制仿真，包含扇区判断、作用时间计算、脉冲生成及中点电位平衡控制，可可视化输出空间矢量图和PWM波形。

详 情 说 明

基于三电平NPC逆变器的SVPWM仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的基于三电平中点箝位型（NPC）逆变器的空间矢量脉宽调制（SVPWM）仿真系统。系统采用MATLAB/Simulink平台构建，全面模拟了三电平SVPWM算法的核心流程，包括电压矢量扇区判断、小三角形区域定位、矢量作用时间计算、脉冲分配逻辑生成以及中点电位平衡控制。通过本系统，用户可以直观分析NPC逆变器在不同工况下的运行特性，为实际电力电子装置的控制策略设计提供有效参考。

功能特性

• 完整算法实现：实现三电平SVPWM的全部计算环节，包含27个开关状态的空间矢量图生成与合成
• 中点电位控制：集成中点电流计算与电位平衡控制策略，支持可调控制系数
• 多参数可配置：支持调制比（0-1.15）、载波频率、输出电压频率等关键参数灵活设置
• 全面波形显示：实时显示空间矢量分区图、PWM驱动信号、三相电压电流波形
• 性能分析功能：自动计算输出波形的THD、电压利用率、中点电位波动等关键指标
• 频谱分析：提供输出电压的频谱分析图，支持谐波特性评估

使用方法

1. 参数设置：在主运行界面输入直流侧电压、负载参数（电阻、电感或电机模型）、调制比、频率等系统参数
2. 控制调整：根据需要设置中点电位控制系数和死区时间参数
3. 运行仿真：点击运行按钮启动仿真计算，系统将自动执行SVPWM算法并生成结果
4. 结果查看：在图形界面查看空间矢量图、波形图和性能分析数据
5. 对比分析：调整调制比等参数，比较不同工况下的系统性能差异

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink仿真环境
• 必要工具包：Simscape Electrical（电力系统模块集）、Signal Processing Toolbox（信号处理工具包）
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB及以上以确保流畅运行

文件说明

主程序文件实现了整个仿真系统的核心调度与算法集成功能，具体包括：系统参数初始化配置、空间矢量调制算法的完整流程执行、中点电位平衡控制策略的实施、脉冲信号生成与分配逻辑的实现，以及仿真结果数据的后处理与分析。该文件通过模块化设计将复杂的SVPWM算法分解为逻辑清晰的执行步骤，并负责协调各功能模块的数据交互，最终生成包含波形显示和性能指标的综合输出报告。