基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究
毕业论文基于MATLAB 的单相逆变器并网控制技术仿真研究学生姓名: 学号:学系专 指导教师:2013年6月 雒瑞阳 09050444X47 信息商务学院中北大学毕业论文任务书学院、系:信息商务学院、信息与通信工程系专业:电气工程及其自动化学生姓名:雒瑞阳学号:09050444X47论文题目:基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究起迄日期: 2013年月日~ 2013年月日指导教师:李静系主任:王明泉发任务书日期: 2013年月日任务书填写要求1.毕业论文任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经学生所在系的负责人审查、签字后生效。
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如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。
毕业论文任务书毕业论文任务书3.对毕业论文成果的要求:毕业设计说明书相关英文资料翻译4.毕业论文工作进度计划:起迄日期工作内容年月日~月日月日~月日月日~ 月日月日~ 月日月日~ 月日查阅资料,了解课题背景,掌握基本技术,制定设计思路,完成开题报告;完成系统方案设计,完成系统仿真设计,并对结果进行分析撰写毕业论文说明书并修改完善翻译资料及论文修改等论文答辩中北大学2013届本科毕业论文2013届本科毕业论文基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究摘要:能源危机加速了人类对可再生能源的研究和开发,风力发电已发展成为可再生能源中技术最成熟、最具发展潜力的发电方式之一。
本文针对中小型风力发电系统中单相并网逆变器的控制技术及其相关问题展开研究。
并网系统采用交-直-交结构,本文主要研究后级DC-AC变换,对单相并网逆变器做了总体设计,各个功能模块单元也做了详细介绍。
逆变电路采用单相全桥结构,对其工作状态做了分析,采用单极性SPWM调制技术控制开关管的开通和关断,对主电路的器件选型给出了设计方法。
单相并网逆变器采用电压源输入控制输出电流的方式,分析了间接电流控制和直接电流控制各自的特点,并介绍了两种常用的直接电流控制方法:滞环控制和三角波比较控制。
本文采用三角波比较控制,建立了电流闭环控制系统的数学模型。
并针对PI控制器搭建了Simulink仿真模型。
文中给出了单相并网逆变器各个功能模块具体硬件电路的设计方法。
同时介绍了软件设计的整体思路。
为实现并网电流与电网电压同频同相,锁相环的设计很重要。
本文设计的锁相环利用DSP捕捉电网电压上升沿来实现。
关键词:风力发电,单相并网逆变器,正弦脉冲宽度调制,锁相环目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展情况 (2)1.3 本课题要解决的问题 (3)2 单相并网逆变器的总体设计 (3)2.1 单相并网逆变器拓扑结构 (3)2.2 单相并网逆变器的总体设计及功能划分 (5)2.2.1 系统主电路拓扑 (5)2.2.2 系统总体设计及各组成部分介绍 (6)2.3 单相并网逆变器的基本原理 (8)2.4 系统主电路参数设计 (8)3 并网逆变控制系统硬件设计 (10)3.1 TMS320F2808DSP及开发环境CCS介绍 (10)3.2 并网逆变控制系统的硬件设计 (11)3.2.1 辅助电源设计 (11)3.2.2 电压检测电路的设计 (12)3.2.3 电流检测电路的设计 (13)3.2.4 过零检测电路设计 (13)3.2.5 IGBT驱动电路设计 (14)4 并网逆变控制系统的软件设计 (14)4.1 软件总体设计 (14)4.2 主程序设计 (15)4.3 定时器下溢中断程序设计 (15)4.4 捕捉中断程序设计 (17)4.5 故障保护中断程序设计 (18)5 并网逆变器控制策略的研究与实现 (20)5.1 SPWM技术简介 (20)5.2 逆变器并网运行时的控制策略分析 (23)5.2.1 并网逆变器的输出控制 (23)5.2.2 并网电流控制策略研究 (24)5.2.3 并网电流闭环控制系统数学模型 (26)5.2.4 PI控制器参数设计 (27)6 基于SPWM的并网系统MATLAB/Simulink仿真 (29)6.1 MATLAB简介 (29)6.2 仿真模型的建立 (29)6.3 模型各部分参数设置 (30)6.4 仿真结果 (32)6.5 仿真结果分析 (34)7 结论 (34)参考文献 (36)致谢 (39)1 绪论1.1 课题研究背景及意义在全球生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下,对新能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。
除水力发电技术外,风力发电是新能源发电技术中最成熟、最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式[1]。
我国的并网风电在“十五”期间也得到迅速发展。
到2005年底,全国风电装机总容量为126万千瓦,居世界第十位。
到“十一五”末期,全国总装机容量将达到500万千瓦。
中国将成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一[2]。
随着风电场的容量越来越大,对系统的影响也越来越明显,研究风电并网对系统的影响已成为重要课题[3]。
据了解,大部分的新能源直接产生的能量通常是不稳定的,他们在并网时如果不加控制和调节,就会对电网造成冲击,同时为了保证将尽可能多的有功能量送入电网,在新能源发电系统中还要加上储能环节,这些过程都需要利用变流技术对其进行控制,因此新能源在从其原始状态转化到可供人们实际应用的电能过程中与变流技术是密不可分的。
比如说,在风力发电系统中,风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电池充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。
然后用有保护电路的逆变电源,把电池里的化学能转变成交流电并入电网,才能保证稳定使用。
在这次仿真研究中,我主要就单相逆变器并网控制技术的工作原理学习了解,并设计一种基于DSP控制的单相逆变器。
作为新能源发电系统和电网的接口设备,并网逆变器是研究热点之一。
目前并网逆变器从组成结构和单机容量来看,主要分为单级变换和双级变换两种。
其中单级式并网逆变器,将直流电直接经过一级直-交变换并网。
双级式并网逆变器,由DC/DC升压和DC/AC逆变两级变换构成,一般用于直流侧电压较低、单机容量较小的场合[4]。
随着系统的容量增大,单个逆变器的容量已经不能满足要求。
为了提高系统的功率、可靠性和效率,逆变器可以并联运行,这又不可避免的产生了环流,导致输出电流畸变,同时使负载不平衡,从而损害整个系统的性能[5]。
由于本次研究主体是对于风力发电系统中的单相逆变器并网运行,所以必须得兼顾一些风电行业必须面对的问题与挑战。
由于我国的风电并网采用“大规模—高集中—高电压—远距离输送”与欧洲的“分散上网、就地消纳”并网方式不同,所以对于电能并网的稳定性和应急能力有极高的要求[6]。
而逆变器则在其中担任了及其重要的位置。
1.2 国内外发展情况伴随着世界范围内开发利用新能源的热潮,很多国家都纷纷研发了光伏发电、风力发电等可再生能源并网发电系统。
人们对可再生能源并网发电的技术进行了大量的研究,并使得该技术得到了迅速的发展和应用[7]。
目前广泛应用于可再生能源回馈电网系统中的方案是:首先将可再生能源转化成电能的形式,然后将电能调节成满足正弦波脉宽调制SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)全桥逆变器需要的直流电压,最后经SPWM全桥逆变器将可再生能源回馈给交流电网。
在整个系统中最主要的就是逆变器,它采用的是SPWM逆变技术[8]。
在理论和实践上,这种方案能够满足新能源回馈电网的要求,但由于该方案使用了同步、锁相(PLL)、SPWM脉冲发生器、低通滤波等诸多模拟环节,而且控制方法比较落后,因此使得并网逆变装置的控制繁琐,电路复杂,可靠性低,硬件成本高,并网效果不是十分理想,产品价格昂贵,应用得到限制[9]。
但是,随着世界各国对可再生能源开发重视程度的不断提高,针对并网逆变器的技术研究也越来越多,人们对以往控制技术的不足,纷纷提出了很多的研究方向,大体可以分为以下几个方向:1并网逆变器的拓扑分类及控制方法的研究目前研究人员提出针对不同的系统要求,逆变器应该有着各种不同的拓扑结构,对于功率较小的并网逆变器可以采用高效、低成本的单级变换器,而多级逆变器变换结构可以使用在大功率、宽电压范围的输入的应用场合[10]。
除此以外,逆变器的拓扑结构中还包括单相、三相;隔离、非隔离;功率单向流动、双向等各种形式[11]。
例如,并网逆变器采用双向功率流动的拓扑,在并网工作时,既可以向电网提供电能,同时也可以当电网电能富足时,从公用电网吸收电能,并将其储存起来。
因此各种拓扑可以分别使用在不同的场合,并且这些拓扑结构可以相互组合成各种不同的形式,以满足各种要求。
在控制方法上,随着各种高速的数字信号处理器DSP(Digital Singnal Processor)的出现,将先进的数字控制应用到并网逆变器的控制中的研究将到达理想的控制效果,这也是目前研究高性能并网逆变器的一个特点[12]。
2逆变器并网控制技术的研究研究人员认为作为一个功能完整的并网逆变器系统,其工作模式应比通常的独立逆变器更为复杂,它不仅可在无市电接入时独立作为电压源逆变,也能在并网时作为电流源工作[13]。
针对这些要求,在逆变器并网控制技术上提出了以下几个方面的研究方向:逆变器两种工作模式的无缝切换技术[14];逆变器工作过程中的同步锁相和电压跟踪技术[15];并网工作下的防孤岛技术[16]。
达到并网电压、电流谐波标准的闭环控制技术[17]。
3多台并网逆变器并联技术的研究多台逆变器并联可实现大容量供电和冗余供电,因而被公认为当今逆变技术发展的重要方向之一[18]。
多台逆变器并联实现扩容可大大提高系统的灵活性,使系统的体积重量大为降低,同时其主开关器件的电流应力也可减少,从根本上降低成本和提高功率密度及系统可靠性[19]。
1.3 本课题要解决的问题设计一种基于DSP控制的单相并网逆变器。
采用电压型逆变器电流控制的方式, 引入固定载波频率的SPWM 强迫电流跟踪和软件锁相等技术, 控制逆变器输出与电网电压同频同相的并网电流, 实现可再生能源以高功率因数回馈电网。
基于MATLAB的单相光伏并网系统仿真研究
基于MATLAB的单相光伏并网系统仿真研究
王晓明;吕金恒;强明辉
【期刊名称】《电子设计工程》
【年(卷),期】2014(22)17
【摘要】分析了一种单相光伏并网发电仿真系统.根据光伏电池的数学模型建立了光伏阵列的仿真模型,采用变步长扰动观察法实现最大功率点跟踪控制,引入电网电压前馈的双闭环控制策略实现并网控制.基于Matlab仿真平台,搭建了系统仿真模型,仿真结果表明光伏电池输出功率能很好的保持在最大功率点,直流母线电压保持稳定,逆变器输出电流与电网电压同频同相,真正实现了并网,提高了电能质量.【总页数】4页(P59-62)
【作者】王晓明;吕金恒;强明辉
【作者单位】兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050
【正文语种】中文
【中图分类】TN-7
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基于Matlab的单相电压型全桥逆变器的仿真研究
因为 系统 选 取 的三个 极 点 均在 S 左 半平 面 , 因 此该 系统是 稳定 的 。而动态 过程取 决 于 ∞及 ∈的取
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徐勇 ★ 朱 志 忠 ★ 龚旭 女 王子 — — 基 于 M m J I 的 单 相 电 压 型 全 桥 逆 变 器 的 仿 真 研 究
第1 期
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图1 单相 全桥 逆 变 器电路 图
图3 单相逆 变器的 P I D控 制方框 图
根据图 1 , 基 于基 尔霍 夫 电压定 理 和 电流定 理 ,
可 以得到 以下公 式 :
i f = i + i o
i 。 =c c d u
图3 中, U 为逆变器 的原始参考输出信号 ; e 为 信号跟踪误差 ; u 。 为负载逆变器的输出电压 ; i 。 为负
摘
要: 讲 述单 相逆 变器 的工作 原 理 , 并 以双极 性 控 制 方式 下单 相桥 式 逆 变 电路 为 例 , 采 用 经典 的 P I D
控 制策略 , 利 用 Ma l f a b / S i mu l i n k仿 真技 术进 行验 证 , 最后 仿真 结 果表 明 , 该 控制 策略 就有 良好 的 动 态性 能 。 关键 词 : Ma t l a b / s i mu l i n k ;电力 电子技 术 实验 : P MM 逆 变 电路
2 0 1 7 年第 1 期 安 徽 电 子信 息 职 业 技 术 学 院学 报 N o . 1 2 0 1 7 第1 6卷( 总第 8 8 期)J O U R N A L O F A N H U I V O C A T I O N A L C O L L E G E O F E L E C T R O N I C S & I N F O R M A T I O N T E C H N O L O G Y G e n e r a l N o . 8 8 V 0 1 . 1 6
单相逆变电源Matlab仿真研究
学号:课程设计题目单相逆变电源Matlab仿真研究学院自动化学院专业自动化专业班级姓名指导教师2012 年12 月28 日任务书学生:专业班级:指导教师:工作单位:自动化学院题目: 单相逆变电源Matlab仿真研究初始条件:输入直流电压:100V。
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、输出220V单相交流电。
2、建立单相逆变器Matlab仿真模型。
3、进行仿真实验,得到单相交流电波形。
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。
约占总时间的40%。
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:年月日摘要 (1)ABSTRACT (2)1设计意义及要求 (3)1.1设计意义 (3)1.2设计要求 (3)2方案设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2 方案设计 (4)3部分电路设计 (5)3.1单相桥式PWM逆变电路 (5)3.1.1SPWM逆变器的工作原理 (5)3.1.2单相桥式PWM逆变电路 (6)3.2 升压变压电路 (7)3.3 滤波电路 (8)4 仿真建模 (8)4.1 Simulink仿真环境 (8)4.2 单相桥式逆变电路仿真建模 (10)4.3 逆变电源仿真建模 (10)5 仿真实现 (11)5.1 单相逆变电路仿真实现 (11)5.2 逆变电源仿真实现 (12)6 心得体会 (14)参考文献 (15)随着电力电子技术的不断发展,可控电路直流电动机控制,可变直流电源等方面得到了广泛的应用,而这些都是以逆变电路为核心。
现如今,逆变器的应用非常广泛,在已有的各种电源中,蓄电池,、干电池、天阳能电池都是直流电源,当需要这些电源向交流负载供电时,就需要逆变。
基于Matlab的单相电压型全桥逆变器的仿真研究
输入直流电压通过全桥逆变 电路逆变为交流电压
输出交流电压经过滤波电路后, 可以输出平滑的交流电压
逆变器的控制策略
电压控制:通过调 节输出电压的幅值 和相位来实现控制
电流控制:通过调 节输出电流的幅值 和相位来实现控制
空间矢量控制:通 过调节输出电压的 空间矢量来实现控 制
滑模控制:通过在 开关状态下进行切 换来实现控制
电容和电感:根据 实际需求进行选择
和计算
仿真模型的验证与调试
验证方法:通过对比实验数据与仿真结果,验证模型的正确性
调试过程:对仿真模型进行参数调整,以达到最佳性能指标
调试结果:经过调试后的仿真模型能够更好地模拟实际电路的工作情况
验证结论:仿真模型的验证与调试对于基于Matlab的单相电压型全桥逆变器的仿真 研究具有重要意义
单相电压型全桥 逆变器的基本原 理
逆变器的定义和分类
逆变器的定义:将直流电转换为交流电的电力电子设备 逆变器的分类:电压型逆变器、电流型逆变器、单相逆变器、三相逆变器等
单相电压型全桥逆变器的工作原理
输出交流电压的频率和幅值可 以通过控制逆变电路的开关状 态进行调节
通过改变逆变电路的开关状态, 可以实现输出交流电压的正负 半波的切换
结论与展望
本研究的贡献与局限性
贡献:本研究为单相电压型全桥逆变器的仿真研究提供了新的方法和思路,有助于深入理解逆变器 的运行原理和性能特点。
局限性:本研究主要关注了逆变器的仿真研究,未涉及实际应用中的问题和挑战,未来研究可以进 一步拓展到实际应用领域。
后续工作:针对本研究存在的局限性,后续研究可以进一步优化仿真模型和方法,提高仿真精度和 可靠性,同时探索逆变器的实际应用和优化方案。
基于Matlab的单周控制单相逆变器的建模与仿真
基于Matlab的单周控制单相逆变器的建模与仿真卜甲甲;李郁侠;孙萌【期刊名称】《工业控制计算机》【年(卷),期】2016(0)6【摘要】The single-phase inverter under one-cycle control is introduced,control method of duty cycle under bipolar control mode is proposed in this paper.The selection of filter parameter and the design of voltage close loop control is e-laborated.The voltage close loop control simulation model with the voltage regulating function under one-cycle control are established respectively in Matlab /Simulink software environment.%介绍了单相逆变器的单周控制方式,提出双极性控制方式下占空比的控制方法,对滤波器参数选择和电压闭环的设计进行阐述。
在Matlab/Simulink软件环境中建立了具有电压调节作用的单周控制闭环仿真模型,对其仿真分析。
结果表明,该方法能够很好地输出稳定电压,具有较好的动静态特性。
【总页数】3页(P143-144,147)【作者】卜甲甲;李郁侠;孙萌【作者单位】西安理工大学水利水电学院,陕西西安 710048;西安理工大学水利水电学院,陕西西安 710048;西安理工大学水利水电学院,陕西西安 710048【正文语种】中文【相关文献】1.基于单周控制的单相并网逆变器仿真分析 [J], 高学军;曹冲;周鑫2.基于Matlab的单相电压型全桥逆变器的仿真研究 [J], 徐勇;朱志忠;龚旭;王子3.基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真 [J], 杨会敏;宋建成4.基于双环控制的单相电压型PWM逆变器建模与仿真 [J], 杨会敏;宋建成5.基于Matlab的单相Z源逆变器的SVPWM仿真研究 [J], 郭天勇;赵庚申;程如岐;赵二刚;梁凯;赵耀;王庆章因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
单相全桥逆变matlab仿真
计算机仿真实验报告专业:电气工程及其自动化班级:11电牵4班姓名:江流在班编号:26指导老师:叶满园实验日期:2014年4月21日一、实验名称:单相全桥电压型逆变电路MA TLAB仿真二、目的及要求了解并掌握单相全桥电压型逆变电路的工作原理; 2.进一步熟悉MATLAB中对Simulink 的使用及构建模块; 3.进一步熟悉掌握用MA TLAB绘图的技巧。
三、实验原理1.电压型逆变器的原理图当开关S1、S3闭合,S2、S4断开时,负载电压u0为正;当开关S1、S3断开,S2、S4闭合时,u0为负,如此交替进行下去,就在负载上得到了由直流电变换的交流电,u0的波形如图1(b)所示。
输出交流电的频率与两组开关的切换频率成正比,这样就实现了直流电到交流电的逆变。
2.电压型单相全桥逆变电路它有4个桥臂可以看成由两个半桥电路组合而成。
两对桥臂交替导通180°。
输出电压和电流波形与半桥电路形状相同,幅值高出一倍。
改变输出交流电压的有效值只能通过改变直流电压Ud来实现。
可采用移相方式调节逆变电路的输出电压,成为移相调压。
各栅极信号为180°正偏,180°反偏,且T1和T2互补,T3和T4互补关系不变。
T3的基极信号只比T1落后q(0<q<180°),T3、T4的栅极信号分别比T2、T1的前移180°- q,u0成为正负各位q的脉冲,改变q即可调节输出电压有效值。
四、实验步骤及电路图1、建立MATLAB仿真模型2、参数设置本实验依次对两对桥臂交替导通180度的工作方式以及输出电压可调的移相方式做实验研究。
首先,两对桥臂交替导通180度工作方式下,设置负载电阻为1欧姆、负载电感12亨利,设置直流电压100V,设置控制1、4号IGBT触发脉冲的的脉冲发生器周期0.02s,脉冲幅值1.2V,脉冲宽度50%,设置控制2、3号IGBT触发脉冲的脉冲发生器周期0.02,脉冲幅值1.2V,脉冲宽度50%,延迟0.01s;做第二个实验即逆变桥工作在移相调节输出电压方式下时,改设置控制2、3号IGBT触发脉冲的脉冲发生器的延迟为0.007s,其他参数不变。
基于MATLAB的逆变电源的仿真分析与开发
基于MATLAB的逆变电源的仿真分析与开发摘要:逆变器能将将直流电逆变成交流电供给负载。
在设计时,可借助MATLAB进行建模、仿真,能直观、简单地分析、检验逆变器的输出频率和幅度是否达到设计要求。
关键词:逆变器建模仿真1、逆变器简介1.1逆变器的定义定义:逆变器就是能将将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流电供给负载的电路,逆变器能输出近似正弦波的频率和幅度均可调节的正弦电压来。
1.2逆变器的应用①可以做成变频变压电源(VVVF),主要用于交流电动机调速。
②可以做成恒频恒压电源(CVCF),其典型代表为不间断电源(UPS)。
航空机载电源、机车照明,通信等辅助电源也要用CVCF电源。
③可以做成感应加热电源,例如中频电源,高频电源等。
2、逆变电路的工作原理逆变电路如下图1-A所示。
当开关T1、T4闭合,T2、T3断开:u O=U d;当开关T1、T4断开,T2、T3闭合:u O=-U d ;当以频率f S交替切换开关T1、T4和T2、T3时,则在电阻R上获得如图1-B所示的交变电压波形,其周期Ts=1/f S,这样,就将直流电压E变成了交流电压u o。
u o含有各次谐波,如果想得到正弦波电压,则可通过滤波器滤波获得。
该图中主电路开关T1~T4,实际是各种半导体开关器件的一种理想模型。
逆变电路中常用的开关器件有快速晶闸管、可关断晶闸管(GTO)、功率晶体管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)等。
3、逆变器在MATLAB中实现3.1仿真模型的建立根据逆变器的工作原理图,将四个开关T1~T4用 IGBT来替代,加上直流电压源、脉冲发生器及测量输出电压波形的示波器等模块,构成如下图2所示的仿真模型。
3.2参数设置直流电压源幅值设置为默认值100V。
四个IGBT的缓冲电阻RS和缓冲电容均设为inf。
控制IGBT1、IGBT4的脉冲发生器周期Period设置为0.001S,相位延迟Phase delay时间为0S,控制IGBT 2、IGBT3的脉冲发生器周期Period也设置为0.001S,相位延迟Phase delay时间为0.0005S,负载电阻R为100Ω。
基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究毕业论文
基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究毕业论文1 绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展情况 (2)1.3 本课题要解决的问题 (3)2 单相并网逆变器的总体设计 (3)2.1 单相并网逆变器拓扑结构 (3)2.2 单相并网逆变器的总体设计及功能划分 (5)2.2.1 系统主电路拓扑 (5)2.2.2 系统总体设计及各组成部分介绍 (6)2.3 单相并网逆变器的基本原理 (8)2.4 系统主电路参数设计 (8)3 并网逆变控制系统硬件设计 (10)3.1 TMS320F2808DSP及开发环境CCS介绍 (10)3.2 并网逆变控制系统的硬件设计 (11)3.2.1 辅助电源设计 (11)3.2.2 电压检测电路的设计 (12)3.2.3 电流检测电路的设计 (13)3.2.4 过零检测电路设计 (13)3.2.5 IGBT驱动电路设计 (14)4 并网逆变控制系统的软件设计 (14)4.1 软件总体设计 (14)4.2 主程序设计 (15)4.3 定时器下溢中断程序设计 (15)4.4 捕捉中断程序设计 (17)4.5 故障保护中断程序设计 (18)5 并网逆变器控制策略的研究与实现 (20)5.1 SPWM技术简介 (20)5.2 逆变器并网运行时的控制策略分析 (23)5.2.1 并网逆变器的输出控制 (23)5.2.2 并网电流控制策略研究 (24)5.2.3 并网电流闭环控制系统数学模型 (26)5.2.4 PI控制器参数设计 (27)6 基于SPWM的并网系统MATLAB/Simulink仿真 (29)6.1 MATLAB简介 (29)6.2 仿真模型的建立 (29)6.3 模型各部分参数设置 (30)6.4 仿真结果 (32)6.5 仿真结果分析 (34)7 结论 (34)参考文献 (36)致谢 (39)1 绪论1.1 课题研究背景及意义在全球生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下,对新能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。
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中北大学毕业论文任务书学院、系:信息商务学院、信息与通信工程系专业:电气工程及其自动化学生姓名:雒瑞阳学号:09050444X47论文题目:基于MATLAB的单相逆变器并网控制技术仿真研究起迄日期: 2013年月日~ 2013年月日指导教师:李静系主任:王明泉发任务书日期: 2013年月日毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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单相全桥逆变电路在matlab中的建模与仿真
单相全桥逆变电路在matlab中的建模与仿真1. 单相全桥逆变电路简介单相全桥逆变电路是把一路直流电源转变为一定正弦波电压的电路,是模拟领域中重要的一种电路,大量应用于电机控制、调速调频、开关电源等控制用途以及通信以及电力电子有效数据传输方面。
它的组成主要包括4个基本部件,即正反控制电路、滞回滤波器、全桥换流器和整流桥,其工作模式:(1)正反控制电路用来制作连续的正弦波控制信号;(2)滞回滤波器滤除电路噪声,改善输出电压的波形;(3)4极全桥开关器件调理正反控制信号;(4)反激电路利用抗势分压把换流电流变换为宽幅的正弦波电压效能;(5)整流模块以连续采样,将高频正弦电压变为恒定幅值的直流电压。
2. 单相全桥逆变电路建模(1)由单相全桥逆变电路组成模型来建模,可以根据不同的元器件的特性来构建出不同的电路结构模型。
(2)建模时,应注意模型有足够的变量与参数做参考,包括可以被测量或者可以从表格中查找到的电路参数以及可外接控制参数。
(3)通常,正反控制电路ker和滞回滤波器使用电容,尤其对于低频应用电容值是重要的参数;反激电路一般考虑抗势分压,涉及到变压器的变比、电感及电阻,尤其对于开关频率和抗势是关键参数;整流模块一般考虑由半波整流的方式,可以在matlab中定义半波整流的模型,涉及到整流的电阻等参数。
3. 单相全桥逆变电路在matlab中的仿真(1)matlab具有完整的电路建模和仿真功能,可以快速绘制简单的电路图,采用不同种类的分析方法,甚至支持多媒体设计电路模型;(2)仿真中需要搭建好被仿真的单相全桥换流器模型,按照参数设置好电路条件,如开关频率、负载等参数,并建立人为定义的分析变量;(3)对单相全桥换流器模型进行仿真,可根据所构建的模型的特点,观察其控制信号的输入输出波形分析;也可以改变给定的仿真参数,观察仿真模型的变化趋势,并分析其产生的效果及可行性,快速发现问题并调节。
4. 结论单相全桥逆变电路在matlab中的建模与仿真是一个很好的应用场景,能够快速通过仿真模型来进行检验和分析,在提高效率的同时能够节省大量的人力成本。
