MATLAB SPWM基础教学仿真模型

资 源 简 介

本项目提供了一个基于MATLAB的SPWM（正弦脉宽调制）教学仿真模型，通过正弦波与三角载波比较生成PWM信号，支持调制比、载波频率等参数调整，帮助初学者直观理解变频控制与逆变器原理。包含可视化输出，便于观察波形变化。

详 情 说 明

基于MATLAB的SPWM（正弦脉宽调制）基础教学模型实现

项目介绍

本项目提供了一个用于教学和基础研究的SPWM（正弦脉宽调制）MATLAB仿真模型。通过直观展示正弦调制波与三角载波的比较过程，生成PWM信号，帮助初学者深入理解变频控制、逆变器等电力电子变换器的核心调制原理。模型支持关键参数灵活配置，并可输出波形对比、频谱分析等结果，便于进行原理验证和特性分析。

功能特性

• 核心调制：实现标准的SPWM生成算法，通过正弦波与三角载波比较产生脉宽调制信号。
• 参数可调：允许用户灵活设置调制信号频率与幅值、载波频率、调制比、仿真时间及采样频率等关键参数。
• 可视化输出：绘制调制信号与载波的对比图、生成的SPWM波形时序图。
• 频谱分析：对SPWM信号进行FFT分析，显示其频谱图，揭示基波与谐波成分的分布情况。
• 指标提取：自动计算并显示关键指标，如基波幅值、主要谐波幅值等。

使用方法

1. 参数设置：在脚本文件开头的参数定义区，根据需求修改以下变量：

* sine_freq: 正弦调制波频率（如50 Hz）。 * sine_amp: 正弦调制波幅值。 * carrier_freq: 三角载波频率（如2000 Hz）。 * modulation_index: 调制比（建议范围0 ~ 1）。 * sim_time: 仿真时间。 * fs: 采样频率。

1. 运行仿真：在MATLAB命令窗口运行主脚本。程序将自动执行SPWM生成、波形绘制和频谱分析。

1. 结果分析：观察生成的三个图形窗口：

* 波形对比图：查看正弦波、三角波及其交点。 * SPWM时序图：观察生成的PWM脉冲序列。 * 频谱分析图：分析SPWM信号的频率成分，了解谐波分布。

系统要求

• 软件平台：需要安装MATLAB（推荐版本 R2016a 或更高版本）。
• 主要依赖MATLAB基础工具箱，无需额外工具包。

文件说明

主程序文件集成了项目的所有核心功能。它首先根据用户输入的参数生成正弦调制信号和三角载波信号，然后通过比较两路信号的电平来产生对应的SPWM脉冲序列。随后，程序调用绘图功能，将调制过程、生成的PWM波形以及经过快速傅里叶变换得到的频谱图分别进行可视化展示，并在图表或命令窗口中输出主要的频谱分析指标。