MATLAB单相PWM逆变器控制仿真系统

资 源 简 介

该项目基于MATLAB设计单相PWM逆变器仿真系统，实现直流至交流的高效转换。支持负载动态分析、开关频率调制及谐波抑制验证，适用于电力电子教学与研究。

详 情 说 明

单相PWM逆变器控制仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB/Simulink的单相脉宽调制（PWM）逆变器控制系统仿真平台。系统专注于模拟直流到交流的电能转换过程，通过SPWM调制技术和闭环控制策略，实现对输出电压波形的精确控制与性能分析。用户可通过调整关键参数（如调制比、载波频率、负载特性），直观地观察逆变器在不同工况下的输出响应，并进行谐波分析与效率评估，为逆变器设计与优化提供有效的仿真工具。

功能特性

• SPWM调制仿真：采用正弦波与三角载波比较生成PWM驱动信号，支持调制比与载波频率灵活可调。
• 闭环电压控制：内置电压反馈环，稳定输出电压，有效抑制因负载变化引起的波动。
• 多场景负载分析：支持阻性、感性等多种负载类型，模拟真实工况下的逆变器性能。
• 全面的输出分析：

- 生成逆变器输出电压/电流波形。 - 提供输出电压的频谱分析图与总谐波失真率（THD）计算。 - 显示开关器件（如IGBT）的驱动信号时序图。

• 参数化研究：便于用户研究不同开关频率、调制比对谐波含量和系统效率的影响。

使用方法

1. 设置仿真参数：在脚本或Simulink模型中修改输入参数，包括直流电压幅值（如300V）、调制比（0-1）、载波频率（如5kHz）以及负载阻抗（电阻值与电感值）。
2. 运行仿真：执行主仿真脚本或模型，系统将根据设定参数进行动态仿真。
3. 查看结果：仿真完成后，程序自动绘制输出电压波形、频谱图、THD数值及开关驱动信号。用户可据此分析逆变器的稳态性能与动态响应。

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本，需安装Simulink模块。
• 硬件配置：无特殊要求，常规PC即可流畅运行。

文件说明

主程序文件集成了系统的核心仿真流程与控制逻辑。其主要功能包括：初始化仿真环境与全局参数；构建并配置SPWM调制与闭环控制的逆变器仿真模型；执行时域仿真计算，获取输出电压、驱动信号等关键数据；进行频域分析，计算总谐波失真率并生成频谱图；最后，对所得波形与性能指标进行可视化展示，为用户提供直观的分析结果。