四橋臂逆變器的控制和仿真的中期報告

四橋臂逆變器的控制和仿真的中期報告1.引言在本次研究中，我們將探討四橋臂逆變器的控制和仿真。四橋臂逆變器是一種常用的電力電子變換器，可以將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，具有廣泛的應(yīng)用。本次研究將分為以下幾個方面進行：1）四橋臂逆變器控制原理的介紹；2）四橋臂逆變器的三種控制方式：SPWM,SVPWM,SVM的原理和比較；3）基于MATLAB/Simulink的四橋臂逆變器控制和仿真實驗；4）實驗結(jié)果和結(jié)論。2.四橋臂逆變器的控制原理四橋臂逆變器由四個開關(guān)管（IGBT或MOSFET）和四個反并聯(lián)二極管組成。如下圖所示：P1、P2、P3、P4為輸入電源直流側(cè)的正、負(fù)極，V1、V2、V3、V4為輸出端口，L1、L2為負(fù)載，L1=L2。四橋臂逆變器將直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源的原理是控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止。如下圖所示：當(dāng)S1和S3導(dǎo)通時，電路中的電流路徑為P1-P3-V1-L1-P2-P4，此時輸出電壓為Vd；當(dāng)S2和S4導(dǎo)通時，電路中的電流路徑為P2-P4-V3-L2-P1-P3，此時輸出電壓為-Vd?？刂扑臉虮勰孀兤鞯膶嵸|(zhì)就是控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止，從而實現(xiàn)交流輸出電壓的控制。3.四橋臂逆變器的三種控制方式：SPWM,SVPWM,SVM的原理和比較SPWM（SinusoidalPulseWidthModulation）正玄脈寬調(diào)制控制方式中，以正玄波為參考波形，通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通間隔來實現(xiàn)輸出交流電的波形控制。SVPWM（SpaceVectorPulseWidthModulation）空間矢量脈寬調(diào)制控制方式中，以空間矢量圖為基礎(chǔ)，將三相電源功率分解為兩個矢量，通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止來實現(xiàn)輸出交流電的波形控制。SVM（SpaceVectorModulation）空間矢量調(diào)制控制方式中，也是以空間矢量圖為基礎(chǔ)，通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止時間，以實現(xiàn)輸出交流電的波形控制。相比SVPWM，SVM控制方式更為簡單，但犧牲了輸出交流電質(zhì)量。三種控制方式的比較：SPWM控制方式在低功率、低精度、低換頻（<3kHz）的場合下適用，控制簡單，但輸出波形質(zhì)量不夠高；SVPWM控制方式在中高功率、中高精度、中低換頻（3kHz~10kHz）的場合下適用，波形質(zhì)量較高，但控制復(fù)雜；SVM控制方式在高功率、高精度、高換頻（>10kHz）的場合下適用，控制簡單，但輸出波形質(zhì)量較低。4.基于MATLAB/Simulink的四橋臂逆變器控制和仿真實驗我們基于MATLAB/Simulink軟件實現(xiàn)了四橋臂逆變器控制和仿真實驗。具體步驟如下：1）建立模型；2）選擇控制方式（SPWM,SVPWM,SVM）；3）仿真實驗，并進行性能測試。其中，SPWM控制方式的波形如下圖所示：SVPWM控制方式的波形如下圖所示：SVM控制方式的波形如下圖所示：5.實驗結(jié)果和結(jié)論經(jīng)過控制和仿真實驗，我們得出以下結(jié)論：1）控制四橋臂逆變器可以實現(xiàn)輸出交流電的波形控制；2）SPWM控制方式在低功率、低精度、低換頻（<3kHz）的場合下適用；3）SVPWM控制方式在中高功率、中高精度、中低換頻（3kHz~