MATLAB实现的均值电压控制正弦波逆变系统仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink构建正弦波逆变系统，采用均值电压控制策略调节输出电压的幅值与频率，实现直流到高质量正弦交流的稳定转换，并确保低波形失真度，适用于电力电子与控制系统仿真研究。

详 情 说 明

基于均值电压控制的正弦波逆变系统设计与仿真

项目介绍

本项目设计并仿真了一个采用均值电压控制策略的正弦波逆变系统。系统核心目标是将直流输入电压转换成为幅值与频率可控、波形质量高的正弦交流电压。通过均值电压反馈控制结合正弦脉宽调制（SPWM）技术，实现对逆变器开关器件的精确驱动，确保输出电压在各种负载条件下均能保持稳定，并满足低总谐波失真（THD）的性能要求。

功能特性

• 均值电压反馈控制：实时计算输出电压均值，并与目标值比较，通过控制算法（如PID）动态调整调制信号，实现闭环稳压。
• SPWM信号生成：基于载波与调制波比较，生成用于驱动全桥或半桥逆变电路的脉宽调制信号。
• 可调输出参数：支持输出电压幅值（如0-311V AC）和频率（50Hz/60Hz等）的灵活设定。
• 多负载适应性：可模拟阻性、感性、容性等多种负载条件，验证系统在不同工况下的性能。
• 全面性能分析：仿真输出包括电压波形、PWM时序、稳定性分析以及THD和效率等关键指标。

使用方法

1. 参数配置：在脚本中设置直流输入电压、目标正弦波幅值与频率、控制参数（如PID系数、均值采样窗口）以及负载类型与参数。
2. 运行仿真：执行主脚本，系统将进行动态仿真计算。
3. 结果查看：仿真完成后，自动生成输出电压波形图、PWM控制信号图、均值稳定性曲线以及THD分析报告等结果。
4. 性能优化：根据输出的THD和稳定性数据，反向调整控制参数或电路参数，重新仿真以优化系统性能。

系统要求

• 操作系统：Windows、macOS 或 Linux
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2016a 或更高版本)
• 必要工具箱：通常需要 Simulink 用于系统建模与仿真，Signal Processing Toolbox 用于波形分析（如THD计算）。

文件说明

主脚本整合了系统的核心仿真流程。它负责初始化仿真参数，构建逆变器与被控对象的数学模型，执行均值电压控制算法的计算循环，生成所需的SPWM驱动信号，并进行逆变电路的动态仿真。同时，该脚本还包含了数据后处理模块，用于绘制关键的电压、信号波形，计算并输出系统的稳态误差、总谐波失真等性能指标，最终生成综合性的分析报告。