【正文】 6 F，在脈沖生成器PWM的設(shè)置中，%，并且在示波器中，將Data history中l(wèi)imit data points to last前面復(fù)選框中的“√”去掉，以方便觀察波形。下面就簡(jiǎn)單的分析電感、電容、電阻單獨(dú)變化時(shí)對(duì)仿真波形的影響：(1)電感L取值越大，則曲線反應(yīng)速度越慢，超調(diào)越??；反之，L越小，曲線響應(yīng)速度越快，但是超調(diào)則越大。(2)電容C取值越大，紋波越小，超調(diào)越大且調(diào)整時(shí)間越長(zhǎng)；反之，C越小，紋波越大，超調(diào)越小或者無(wú)超調(diào)，曲線比較平滑，而且調(diào)整時(shí)間也越小。(3)電阻R取值越大，則紋波越小，超調(diào)越大，系統(tǒng)越不穩(wěn)定；反之，R越小，紋波越大，超調(diào)越小或無(wú)超調(diào)，系統(tǒng)越穩(wěn)定。 圖43 升壓電路的電壓輸出仿真波形 制作并生成SPWM波形因?yàn)樵谌珮蚰孀冸娐分?，由SPWM波信號(hào)來(lái)控制全橋中的IGBT管，所以在對(duì)逆變環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真之前，應(yīng)該首先制作出SPWM波形，而由第三章我們又可以知道SPWM波是根據(jù)三角載波與正弦調(diào)制波的交點(diǎn)來(lái)確定的，根據(jù)這個(gè)原則，可以構(gòu)建出電路模型如圖44所示。在圖中調(diào)節(jié)各個(gè)器件的參數(shù)便可以得到各種不同的仿真波形，如：將正弦信號(hào)生成器Sine Wave中的幅值A(chǔ)mplitude設(shè)置為2，把頻率Frequency也設(shè)置為2；將三角波生成器Repeating Sequence中的Time values設(shè)為[0 ]，把Output values設(shè)置為[4 4]；將比較器Switch中的Criteria for passing first input設(shè)置為u2Threshold。調(diào)節(jié)好參數(shù)后，運(yùn)行程序，便可以得到如圖45所示的波形，其中每一屏所對(duì)應(yīng)的波形分別為：正弦波、SPWM波以及三角波，且由圖中可以看出SPWM波形為雙極性波形。 圖44 制作SPWM波的電路模擬圖 圖45 正弦波、SPWM波及三角波的仿真圖 逆變環(huán)節(jié)的建模及仿真在制作出SPWM波以后，便可以開(kāi)始對(duì)逆變電路進(jìn)行建模，而全橋逆變電路的工作方式在第二章已經(jīng)介紹，其電路原理圖如圖212所示。 圖212 全橋逆變電路在simulink中，該電路的全橋部分可以用一個(gè)通用橋來(lái)表示，也可以由4個(gè)IGBT和4個(gè)二極管Diode組成。為使仿真電路比較形象，最后采取4個(gè)IGBT和4個(gè)二極管Diode組成全橋電路，在找到所用器件之后，按照該電路構(gòu)建模型，因?yàn)殡娐分腥珮虿糠值?個(gè)IGBT中和為一對(duì)，和為一對(duì)，所以電路就需要兩個(gè)控制信號(hào)來(lái)控制這4個(gè)IGBT的斷通，為方便仿真，暫時(shí)用兩個(gè)脈沖發(fā)生器Pulse Generator生成的波形來(lái)作為控制信號(hào)。同時(shí)，為了方便觀察電路的工作情況，在測(cè)量電路輸出電壓的同時(shí)，另外還測(cè)量流經(jīng)電源的總電流以及流經(jīng)負(fù)載RL的輸出電流，并同時(shí)送到示波器中輸出觀察其波形，這樣便得到如圖46所示的全橋逆變電路的仿真模型。建立好模型之后，便開(kāi)始調(diào)節(jié)圖中各器件的參數(shù)，經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整之后，最終確定的參數(shù)為：直流電壓DC=220V；脈沖發(fā)生器Pulse Generator1的幅值A(chǔ)mplitude為1，占空比為50%；脈沖發(fā)生器Pulse Generator2的幅值、周期、占空比均與Pulse Generator1相同，但是相位延遲Phase ；負(fù)載R=L=；其余的各個(gè)IGBT以及二極管Diode均取默認(rèn)值。調(diào)整好參數(shù)后，運(yùn)行仿真并得到如圖47所示的仿真波形，其中示波器中每一屏的波形分別為電源電流、輸出電流以及輸出電壓。 圖46 全橋逆變電路仿真模型 圖47 電源電流、輸出電流、輸出電壓的仿真波形 獨(dú)立逆變系統(tǒng)總電路的仿真將升壓環(huán)節(jié)以及逆變環(huán)節(jié)連接后便可以得到如圖48所示的系統(tǒng)總電路的仿真模型，由該圖可以看出，24V的直流電壓經(jīng)過(guò)直流斬波升壓電路后得到220V的直流電壓，然后再將經(jīng)升壓后所得到的電壓通過(guò)全橋逆變電路將其逆變成為220V的交流電壓。對(duì)其進(jìn)行仿真后可以得到如圖49所示的各種輸出波形，其中圖中至上而下的波形分別為電源電流、輸出電流以及輸出電壓。并且可以有波形圖中看出，并且周期T=；而對(duì)比電源電流以及輸出電流之后可以得出，電源電流的周期僅為輸出電流的一半，即電源電流的頻率為輸出電流的一倍：。 圖48 系統(tǒng)總電路的仿真模型 圖49系統(tǒng)電源電流、輸出電流、輸出電壓的仿真波形本章最主要的工作就是針對(duì)電路進(jìn)行仿真，并觀察波形，所以在仿真之前對(duì)電路進(jìn)行構(gòu)建仿真模型的工作是至關(guān)重要的，因?yàn)橹挥心Ｐ徒⒄_最終才能得到預(yù)期的輸出，故在Simulink中挑選器件時(shí)必須非常仔細(xì)，以免因挑選錯(cuò)器件而造成仿真失敗。在構(gòu)建好電路模型后，還要對(duì)電路中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這期間既可以對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)理論計(jì)算得到參數(shù)值也可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)邊仿真邊調(diào)整參數(shù)，由于本設(shè)計(jì)涉及到需要調(diào)整的參數(shù)并不多，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，就采用了邊仿真邊調(diào)整參數(shù)的方法來(lái)確定各元件參數(shù)。第五章 總結(jié)及期望 總結(jié)本文首先從世界能源形勢(shì)和逆變技術(shù)發(fā)展歷程以及發(fā)展趨勢(shì)入手，簡(jiǎn)單介紹了獨(dú)立逆變系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)組成、逆變電源技術(shù)和PWM控制技術(shù)。分析了三種獨(dú)立逆變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工作方式及其優(yōu)劣，并重點(diǎn)研究了逆變電源中升壓環(huán)節(jié)和逆變環(huán)節(jié)的主電路及 PWM控制方法。最后通過(guò)在Simulink中構(gòu)建電路模型，仿真驗(yàn)證本文采用的設(shè)計(jì)方法的可實(shí)現(xiàn)性。 設(shè)計(jì)中的主要成果如下：(1)、分析比較獨(dú)立逆變系統(tǒng)的三種結(jié)構(gòu)，并選出適合本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。(2)、分析比較升壓環(huán)節(jié)的各種結(jié)構(gòu)電路，并簡(jiǎn)單介紹了直流斬波升壓電路的工作方式及主要波形。(3)、分析比較逆變環(huán)節(jié)的各種結(jié)構(gòu)電路，并簡(jiǎn)單介紹了全橋逆變電路的工作方式及主要波形。(4)、對(duì)PWM控制技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并且在Simulink中制作生成雙極性SPWM波。(5)、實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)主電路的PWM控制。(6)、在Simulink中完成對(duì)獨(dú)立逆變系統(tǒng)模型的構(gòu)建并且仿真出波形。 設(shè)計(jì)中遇到的主要問(wèn)題如下：由于時(shí)間以及本人水平能力問(wèn)題，設(shè)計(jì)中還有一些問(wèn)題沒(méi)有得到很好的解決，主要有：(1)、設(shè)計(jì)中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的PI反饋調(diào)節(jié)。(2)、逆變電源最終的輸出不是穩(wěn)定的正弦信號(hào)。 展望隨著控制理論、現(xiàn)代電力電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種交通設(shè)備智能化、網(wǎng)絡(luò)化將成為必然，同時(shí)人們對(duì)生活的要求也越來(lái)越高，各種現(xiàn)代化的電子設(shè)備越來(lái)越多的使用，所以逆變技術(shù)也必然朝著高頻化、模塊化、數(shù)字化、綠色化以及并機(jī)技術(shù)的趨勢(shì)發(fā)展。同時(shí)這些設(shè)備又基本都是使用工頻交流電源的，所以正弦波逆變電源也將是未來(lái)發(fā)展的必然選擇。參考文獻(xiàn)[1]:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[2]:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[3]：電子工業(yè)出版社，.[4]:機(jī)械工業(yè)出版社，.[5].[6]RaShid M H. 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