摘 要
目前，SPWM（正弦脉宽调制）控制技术已被广泛应用于电力电子逆变电源中。理论上，提高开关频率可以减小逆变电源输出波形的谐波，改善波形质量。但是，开关频率的提高会进一步增加功率器件的开关损耗。在较低的开关频率下，为了降低逆变电源输出波形的谐波畸变，各种SPWM 控制策略相继提出，并被广泛应用。SPWM 的控制就是根据三角载波与正弦调制波比较后的交点来确定逆变器功率器件的开关时刻，如何计算SPWM 的开关点，是SPWM 信号生成中的一个难点，也是当前人们研究的一个热门课题。本文论述了SPWM 控制原理及目前广泛应用的几种采样方法（自然采样、规则采样、不规则采样），运用MATLAB仿真软件对几种采样方法进行仿真，对比分析了这几种采样方法的优缺点及输出电压中的谐波成分，更好的抑制与消除输出电压中的谐波成分，以达到优化的效果。
关键词： 正弦脉宽调制，控制原理，采样方法，MATLAB仿真，谐波分析
目 录
版权使用授权书……………………………………………………………………………………Ⅰ
摘要……………………………………………………………………………………………………Ⅱ
Abstract ……………………………………………………………………………………………Ⅲ
1 前言……………………………………………………………………………………………… 1
2 正弦脉宽调制变频器…………………………………………………………………… ……2
2.1 PWM变频器…………………………………………………………………………………2
2.2 电压SPWM原理…………………………………………………………………………… 3
2.3 单极式SPWM ………………………………………………………………………………4
2.4 双极式SPWM ………………………………………………………………………………7
3 SPWM采样法仿真………………………………………………………………………………10
3.1 自然采样法仿真 …………………………………………………………………………10
3.1.1 自然采样法概述 …………………………………………………………………10
3.1.2 脉冲开关点算法 …………………………………………………………………11
3.1.3 逆变电路仿真 ……………………………………………………………………15
3.1.3.1 自然采样SPWM仿真………………………………………………………15
3.1.3.2 三相逆变器仿真 …………………………………………………………16
3.1.4 电压谐波分析 ……………………………………………………………………18
3.2 对称规则采样法仿真 ……………………………………………………………………20
3.2.1 对称规则采样法概述 ……………………………………………………………20
3.2.2 脉冲开关点算法 …………………………………………………………………21
3.2.3 逆变电路仿真 ……………………………………………………………………26
3.2.3.1 对称规则采样SPWM仿真…………………………………………………26
3.2.3.2 三相逆变器仿真 …………………………………………………………28
3.2.4 电压谐波分析 ……………………………………………………………………29
3.3 不对称规则采样法仿真 …………………………………………………………………30
3.3.1 不对称规则采样法概述 …………………………………………………………30
3.3.2 脉冲开关点算法 …………………………………………………………………31
3.3.3 逆变电路仿真 ……………………………………………………………………35
3.3.3.1 不对称规则采样SPWM仿真………………………………………………35
3.3.3.2 三相逆变器仿真 …………………………………………………………36
3.3.4 电压谐波分析 ……………………………………………………………………37
4 总结………………………………………………………………………………………………39
致谢…………………………………………………………………………………………….……40
参考文献 ……………………………………………………………………………………………41
附录……………………………………………………………………………………………………42
