逆变电源Matlab仿真研究.docVIP

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：自动化学院

题目:逆变电源Matlab仿真研究

初始条件：

输入100V直流电压。

要求完成的主要任务:〔包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求〕

1、得到输出为380V、50HZ三相交流电；

2、采用PWM斩波控制技术；

3、建立Matlab仿真模型；

4、得到实验结果。

时间安排：

课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。

第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收集设计资料，此阶段约占总时间的20%。

第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。

第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。

指导教师签名：年月日

系主任〔或责任教师〕签名：年月日

目录

TOC\o1-3\h\z\u1概论 1

2方案论证 2

2.1设计实现要求 2

2.2方案论证 2

3根本原理 3

3.1PWM〔脉冲宽度调制〕 3

3.2升压斩波 4

3.3逆变电路原理 4

4Simulink仿真模型 7

4.1升压斩波电路仿真模型 7

4.2逆变电路仿真模型 7

4.3总电路仿真模型 8

5仿真实现 9

5.1升压斩波电路仿真实现 9

5.2逆变电路仿真实现 9

5.3总电路仿真实现 10

6心得体会 13

参考文献 14

逆变电源Matlab仿真研究

1概论

随着电子技术的开展，出现了多种PWM技术，其中包括：相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等，而本文介绍的是在镍氢电池智能充电器中采用的脉宽PWM法。它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而到达控制充电电流的目的。

PWM脉宽调制，是靠改变脉冲宽度来控制输出电压，通过改变周期来控制其输出频率。而输出频率的变化可通过改变此脉冲的调制周期来实现。这样，使调压和调频两个作用配合一致，且于中间直流环节无关，因而加快了调节速度，改善了动态性能。由于输出等幅脉冲只需恒定直流电源供电，可用不可控整流器取代相控整流器，使电网侧的功率因数大大改善。利用PWM逆变器能够抑制或消除低次谐波。加上使用自关断器件，开关频率大幅度提高，输出波形可以非常接近正弦波。

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同局部具有不同的采样速率。为了创立动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI)，这个创立过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。

Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。

构架在Simulink根底之上的其他产品扩展了Simulink多领域建模功能，也提供了用于设计、执行、验证和确认任务的相应工具。

2方案论证

设计实现要求

本次课设要求对逆变电源进行Matlab仿真研究，采用PWM斩波控制技术，建立Matlab仿真模型，输入100V直流电压，得到输出为380V、50HZ三相交流电，得到仿真结果。

2.2方案论证

设计要求输入100V直流电压，输出380V，需要将电压升高。需将输入的100V直流电压通过斩波电路提高电压，再经过逆变过程及滤波电路得到要求的输出。根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，斩波电路分为脉冲宽度调制〔PWM〕、频率调制和混合型三种。在此使用第一种方法，也是应用最多的方法。

通过控制开关器件的通断实现电能的储存和释放过程，输出信号为方波，调节脉宽可以控制输出的电压的大小。根据直流侧电源性质不同，逆变电路可分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。这里的逆变电路属电压型。采用等腰三角波作为