基于Simulink的SVPWM逆变器控制策略仿真建模与分析系统
项目介绍
本项目构建了一个完整的电压源型逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制仿真模型。该系统能够在Simulink环境中实现从三相参考电压信号到PWM波形的完整生成过程,通过驱动三相桥式逆变电路,实现对输出电压的精确控制。模型支持多种调制参数的灵活配置,具备波形实时分析和谐波特性检测功能,为逆变器控制策略的研究与性能评估提供有效的仿真平台。
功能特性
- 完整的SVPWM控制链:实现从三相参考电压生成到逆变器驱动的全流程仿真
- 灵活的参数配置:支持载波频率、调制比、死区时间等关键调制参数调节
- 多负载类型支持:可配置阻性、感性、容性等多种负载工况
- 实时波形分析:实时显示逆变器输出线电压、相电压及电流波形
- 谐波分析功能:集成FFT分析模块,可观测输出波形的频谱特性及THD指标
- 空间矢量可视化:显示调制过程中的空间矢量切换序列与扇区划分状态
- 性能指标评估:系统自动计算电压利用率、THD等关键性能参数
使用方法
- 打开项目:在MATLAB中打开项目主文件夹,确保所有文件路径已添加到MATLAB路径中
- 参数配置:运行主脚本文件,根据提示设置仿真参数(直流母线电压、调制参数、负载类型等)
- 启动仿真:执行仿真命令,系统将自动构建Simulink模型并开始仿真计算
- 结果分析:仿真完成后,系统会自动生成输出波形图、频谱分析图及性能指标报告
- 参数调整:可多次修改参数重新仿真,对比不同工况下的系统性能差异
系统要求
- 软件环境:MATLAB R2020b或更高版本,Simulink基础模块库
- 必要工具包:Simulink、Simscape Electrical(电力系统模块库)
- 硬件配置:推荐4GB以上内存,支持流畅运行电力电子系统仿真
文件说明
主程序脚本实现了系统的核心控制与调度功能,包括仿真参数的初始化设置、Simulink模型的自动构建与配置、仿真过程的执行控制以及后处理分析任务的协调。具体负责生成三相参考电压信号源,定义SVPWM算法的关键参数,设置逆变器主电路拓扑与负载条件,并启动仿真计算流程。在仿真结束后,该脚本还负责调用数据分析模块,提取关键的电压电流波形数据,执行谐波分析计算,并生成包含THD、电压利用率等性能指标的综合报告与可视化图表。