【正文】 r QL（positive var）：感性無功，設為 100Var6）Inductive reactive powe QC（negative var）：容性無功，設為 0（7）powergui：用于電路和系統(tǒng)分析的工具，其模塊的外形封裝形式和屬性對話框（a）、（b）所示。設定“采樣時間”參數(shù)為宜個比 0 大的值。Signal Number（信號編號）：指定“輸入（Input） ”參數(shù)選項中被選為輸入信號的編號。當選擇“bar（relative to specified base） ”選項時，將使 FFT 分析結果被顯示為相對于某特定的基準頻率的條線圖；該選項中的特定基準頻率，是由“基準值（Base value） ”參數(shù)選項來決定的。1Base value（基準值）：指定所有顯示諧波的基準頻率值1Disply（顯示）：顯示所選測量量的快速傅里葉分析結果（8）DiscretePWM Generator：離散PWM發(fā)生器，是為GTO、IGBT等自關斷器件提供門極驅動PWM信號。因為 DiscretePWM Generator 的三角載波幅值為 1Frequency of output volatage：調制波基波頻率Phase of output voltage：調制波基波相位，單位為度（9）Discrete SV PWMGenerator：離散希沃特的 PWM 發(fā)生器，在仿真中的作用是產(chǎn)生 SVPWM 方式的控制脈沖觸發(fā)通用橋式的門極，其圖標集參數(shù)設置對話框圖 （a）、（b）所示。此外的調制深度仍然在 0 和 1 之間。（a）圖 相電壓、A 相電壓、B 相電流、AB 間線電壓和直流電流（b） 圖 相電壓、A 相電壓、B 相電流、AB 間線電壓和直流電流打開 powergui 中的 FFT 分析欄，對波形進行 FFT 分析，分析其諧波含量，F(xiàn)FT 分析結果如圖 所示。其仿真圖如圖 所示。圖 逆變器 m=1 時的諧波分析圖從仿真波形圖和諧波分析圖中可以看出，當調制深度 m=1 時，輸出線電壓的幅值為530V，即直流電壓，說明直流電壓利用率達到了 100%，諧波分布主要在開關頻率的倍數(shù)處，其中開關頻率處含量較大。調制深度 m 設為 1，輸出基波頻率設為 50Hz，載波頻。 比較圖 和圖 不難看出：SVPWM 較 SPWM 的直流電壓利用率高，THD 較小，低次諧波較少。將仿真時間設為 ，在 powergui 中設置為離散仿真模式采樣時間為 ，運行后得仿真結果，相電流如圖 （a）所示，A 相電壓、A 相電流、AB 間線電壓和直流電流波形如圖 （b）所示。 電壓空間矢量 SVPWMSVPWM 控制信號由 “Discrete SV PWM Generator“模塊生產(chǎn)。2）Chopping frequency：開關頻率3）Output voltage【Mag（0,M1） phase（deg） freq（Hz） 】：調制深度、相位、基波頻率（10）Scope：示波器，其作用是測量器件輸出電壓、電流的波形，示意圖如圖（a）所示，（b）所示，（a）（b）圖 示波器示意圖及波形觀測窗口圖 參數(shù)設置窗口具體參數(shù)設置如下所述：點擊示波器的波形觀測窗口，打開 parameters，改變number of axes 的數(shù)值就可改變示波器的觀測對象 基于 SPWM 的逆變器仿真SPWM 控制信號由“Discrete PWM Generator”產(chǎn)生，三相負載的有功為 1KW，感性無功為 500Var，額定電壓為 413V，額定功率為 50HZ，直流電源的幅值為 530V。分別輸入電壓空間矢量的 軸分量或其幅值、角度。（a）圖 離散 PWM 發(fā)生器符號及參數(shù)設置對話框（b）圖 離散 PWM 發(fā)生器符號及參數(shù)設置對話框其參數(shù)設置如下所示1）Generator Mode：發(fā)生器模式，2）Carrier frequency：SPWM 的三角載波頻率，單位為 Hz3）Internal generation of modulating singnal：是否選用內部調制信號，如果不選中，則門極信號端口需接外部的控制信號，外接信號數(shù)目應該和變流器的開關數(shù)目相對應，幾個驅動信號組成一個向量接入變流器；如果選中該項，則在該對話框中自定義調制波的幅度和頻率，即需要對以下參數(shù)進行設置；Modulation index（0M1）：調制度，即調制波基波的最大值。or DC） ”選項時，將使 FFT 分析結果，被顯示為相對于基波頻率量或者直流量而言的脈沖序列。Fundamental frequency（基波頻率）：指定 FFT 分析的基波頻率Max Frequency（最大頻率）：指定 FFT 分析的最大頻率Frequency Axis（頻率坐標軸）：當選擇“赫茲（Hz） ”選項時，則表示以 Hz 來顯示 FFT 分析結果；當選擇“諧波次序（Harmonic order） ”選項時，則表示以相對于基波頻率的諧波次序來顯示 FFT，分析結果Display style（顯示類型）：選擇“bar（relative to Fund。Structure（結構）：列出呈現(xiàn)在工作空間的時間結構變量（是由示波器模塊設定置）Input（輸入）：選擇“Structure”參數(shù)選項中被選為時間結構變量，作為輸入信號。1）Discretize electrical model：離散化電氣模型，如果選擇此項，電力系統(tǒng)模塊將在離散化的模型下進行仿真分析和計算，其采樣時間由采樣時間（Sample time）參數(shù)項給定。（a）（b）圖 三相 RLC 串聯(lián)負載符號及參數(shù)對話框參數(shù)設置如下所述。選擇橋臂中所使用的電力電子器件，可以選擇二極管、晶閘管、GTO/Diodes、MOSFET/Diodes、IGBT/Diodes、理想開關。分別代表一個橋臂、兩個橋臂、三個橋臂，各自包含 2 個開關器件、4 個開關器件、6 個開關器件。（a）(b)圖 直流電壓源符號及參數(shù)設置對話框（2）Current Measurement；電流測量，其是測量電路中流經(jīng)某個器件的電流值。工具箱是 MATLAB 函數(shù)的子程序庫，每一個工具箱都是為某一類學科專業(yè)和應用而定制的，主要包括信號處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應用。 6） 實 用 的 程 序 接 口 和 發(fā) 布 平 臺 ： 　新版本的 MATLAB 可以利用 MATLAB 編譯器和C/C++數(shù)學庫和圖形庫，將自己的 MATLAB 程序自動轉換為獨立于 MATLAB 運行的 C 和 C++代碼。另外新版本的 MATLAB 還著重在圖形用戶界面（GUI）的制作上作了很大的改善，對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動畫和表達式作圖。在計算要求相同的情況下，使用 MATLAB 的編程工作量會大大減少。 3） 強 大 的 科 學 計 算 機 數(shù) 據(jù) 處 理 能 力 ： MATLAB 是一個包含大量計算算法的集合。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個較大的復雜的應用程序（M 文件）后再一起運行。隨著 MATLAB 的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級，MATLAB 的用戶界面也越來越精致，更加接近 Windows 的標準界面，人機交互性更強，操作更簡單。 它 將 數(shù) 值 分 析 、 矩 陣 計 算 、 科 學 數(shù) 據(jù) 可 視 化 以 及 非 線 性動 態(tài) 系 統(tǒng) 的 建 模 和 仿 真 等 諸 多 強 大 功 能 集 成 在 一 個 易 于 使 用 的 視 窗 環(huán) 境 中 ， 為 科 學 研究 、 工 程 設 計 以 及 必 須 進 行 有 效 數(shù) 值 計 算 的 眾 多 科 學 領 域 提 供 了 一 種 全 面 的 解 決 方 案 ，并 在 很 大 程 度 上 擺 脫 了 傳 統(tǒng) 非 交 互 式 程 序 設 計 語 言 （ 如 C、 Fortran） 的 編 輯 模 式 ，代 表 了 當 今 國 際 科 學 計 算 軟 件 的 先 進 水 平 。表 輸出電壓矢量組合方式所在的扇區(qū)XUSVPWM 的 7 段工作模式1 , , , , , ,0U1221U02 , , , , , ,3733 , , , , , ,04404 , , , , , ,5755 , , , , , ,0U66U06 , , , , , ,171其特點如下。?圖 空間電壓矢量的分解與合成將 在 和 兩個方向上進行矢量分解，就可以得到 的兩個分矢量，分別標注xU12 xU為 和 通過簡單的推導可得1xU2 ????????sin32)6co(1XXU（）如果調制深度 M 定義為 2/dXU?（）那么式（）又可以寫為 ????????sin32)6co(1MUdX（）前面已經(jīng)講到， 實際上就是逆變器 6 個非零矢量的幅值，也就是 和 的幅d32 1U2值，因此式（）又可以寫成 ????????sin)6co(21MUdX（）將 按照式（）的計算結果分為 ， ， 共三部分，即t?1t20t ??????????210221sin)6co(ttMUtttX??（）如果 作用的時間 本身很小，那么在該時間段內， 總的作用效果就可以用xUt xU和 和零矢量 分時作用效果之和來近似等效，即有120 02121( tUttUtXX ??????（）可見，通過控制逆變器輸出矢量 和 以及零矢量作用時間之比例，就可以在一個12相對較小的時間間隔內，近似等效和成所需要的輸出矢量 。 如果在某個時間間隔 內，逆變器的輸出電壓空間矢量恒定為 ，根據(jù)t? )7~0(?x式（） ，交流電機定子磁鏈空間矢量 的運動規(guī)律可表達為s? （）0xstU??在 內，如果 ， 將沿著與 相同的方向勻速運動，且運動的速率與t?0?xU成正比；如果 ，則 停止運行。61~U dU32其余的兩個矢量 和 的幅值都為 0，稱為零電壓矢量空間，簡稱為零矢量。如用 , , 分別表示逆變器的三個橋臂的狀態(tài)，并規(guī)定當上橋臂開關器件導通ASBC而下橋臂開關器件截止時橋臂狀態(tài)為 1。定子磁鏈空間矢量 的運動方向始1?s?終與定子電壓空間矢量 的方向相同。SR 由于定子電阻一般較小，除非供電頻率很低，定子電阻壓降在定子電壓中所占有的比例往往很小，在大多數(shù)情況下都可以忽略。 SVPWM 的基本原理SVPWM 的基本原理可以從交流電機電壓空間矢量、磁鏈空間矢量以及電流空間矢量的概念出發(fā)進行推導和分析。同步調制是指調制波和載波的比值等于常數(shù)，在調節(jié)調制波頻率的同時調節(jié)載波頻率，此方法雖然使得逆變器輸出的三相波形在正、負半波上有嚴格的對稱，但是在低頻控制時，會出現(xiàn) SPWM 的脈沖太少，從而加大了諧波分量，不適合低頻控制；異步調制法是指載波頻率固定不變，只改變調制波的頻率進行調制，它雖然解決了同步調制在低頻時所產(chǎn)生的諧波分量較大的缺陷，但由于它造成了輸出三相波在正負半波的不對稱，從而會加大電機運行的不平穩(wěn)性。圖 中線電壓 UV 即 U 相與 V 相之間的線電壓的波形。由于后者的實現(xiàn)和控制更為簡單，因此絕大多數(shù)三相逆變器都采用這種方法。為此三相 SPWM最基本的設計原則之一就是，用于產(chǎn)生三相 SPWM 脈沖的三個正弦調制信號，即圖 中的 U 相調制波、V 相調制波、W 相調制波。產(chǎn)生原理是采用一組等腰三角波信號（載波）與正弦波信號（調制波）通過比較器進行比較，其交點作為晶閘管的導通和關斷時刻，當調制波（正弦波）大于載波（三角波）時，逆變橋的晶閘管導通，反之，則關斷，逆變器就產(chǎn)生一組等幅不等寬的脈沖序列。（ 1） SPWM法 ： SPWM(Sinusoidal PWM)法 是 一 種 比 較 成 熟 的 ,目 前 使 用 較 廣 泛 的PWM法 .前 面 提 到 的 采 樣 控 制 理 論 中 的 一 個 重 要 結 論 :沖 量 相 等 而 形 狀 不 同 的 窄 脈 沖 加在 具 有 慣 性 的 環(huán) 節(jié) 上 時 ,其 效 果 基 本 相 同 .SPWM法 就 是 以 該 結 論 為 理 論 基 礎 ,用 脈 沖 寬度 按 正 弦 規(guī) 律 變 化 而 和 正 弦 波 等 效 的 PWM波 形 即 SPWM波 形 控 制 逆 變 電 路 中 開 關 器 件 的通 斷 ,使 其 輸 出 的 脈 沖 電 壓 的 面 積 與 所 希 望 輸 出 的 正 弦 波 在 相 應 區(qū) 間 內 的 面 積 相 等 ,通 過 改 變 調 制 波 的 頻 率 和 幅 值 則 可 調 節(jié) 逆 變 電 路 輸 出 電 壓 的 頻 率 和 幅 值 .該 方 法 的 實現(xiàn) 有 以 下 幾 種 方 案 . 1） 等 面 積 法 ： 該 方 案 實 際 上 就 是 SPWM法 原 理 的 直 接 闡 釋 ,用 同 樣 數(shù) 量 的 等 幅 而不 等 寬 的 矩 形 脈 沖 序 列 代 替 正 弦 波 ,然 后 計 算 各 脈 沖 的 寬 度 和 間 隔 ,并 把 這 些 數(shù) 據(jù) 存于 微 機 中 ,通 過 查 表 的 方 式 生 成 PWM信 號 控 制 開 關 器