基于MATLAB的多电平逆变器SVPWM空间矢量调制与电机控制系统仿真

资 源 简 介

本项目在MATLAB平台实现多电平逆变器的空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制算法，实时计算最优电压矢量，输出高精度PWM波形以驱动电机运行。系统仿真验证了多电平逆变器在电机控制中的高效性与平滑性，适用于电机驱动和电力电子研究。

详 情 说 明

多电平逆变器SVPWM空间矢量调制与电机控制仿真系统

项目介绍

本项目基于空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术，实现了多电平逆变器的控制算法仿真系统，专门针对电机驱动控制应用。系统核心功能包括实时计算最优电压矢量、生成多电平PWM波形，从而实现对电机转速和转矩的高精度、高效率控制。支持三电平与五电平两种逆变器拓扑结构，适用于高性能电机驱动场合的算法验证与性能分析。

功能特性

• 多电平SVPWM控制：支持三电平和五电平逆变器的空间矢量调制
• 实时矢量计算：根据电机运行状态动态计算最优电压矢量及作用时间
• 快速扇区判断：采用高效算法实现矢量所在扇区的快速精确定位
• 优化开关序列：生成谐波特性最优的矢量切换序列，降低开关损耗
• 全面性能分析：实时监测THD、电压利用率等关键指标，输出详细分析报告
• 柔性配置：支持电机参数、控制参数和系统参数的灵活配置

使用方法

1. 配置电机基本参数（额定电压、功率、极对数等）
2. 设定控制目标（转速指令、转矩指令、调制比）
3. 设置系统参数（逆变器电平数、开关频率、直流母线电压）
4. 运行仿真系统，实时观察输出电压矢量、电流波形和转速曲线
5. 查看性能分析报告，包括THD分析、开关损耗统计和控制精度评估

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Simulink仿真环境
• 信号处理工具箱
• 控制系统工具箱

文件说明

主程序实现了多电平SVPWM控制算法的核心仿真流程，包括系统初始化、电机模型建立、实时信号采集、空间矢量分解与合成、扇区智能判断、最优矢量序列生成、PWM占空比精确计算、多路控制信号输出以及系统性能综合评估等功能模块。通过协调各算法模块的时序配合，完成从电机状态感知到逆变器控制信号生成的全过程闭环仿真。