基于MATLAB的SVPWM逆变控制系统的仿真研究1
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简介：
本论文采用MATLAB平台，对SVPWM（空间矢量脉宽调制）技术在电力电子领域的应用进行了深入探讨与仿真分析，重点研究了其在逆变控制系统中的优化设计和性能评估。
在电力电子技术领域，空间矢量脉宽调制（SVPWM）是一种高效的逆变控制策略，在工业逆变电源中有广泛应用。相比于传统的模拟控制方法，SVPWM能更精确地生成所需的参考正弦和余弦信号，从而实现对逆变器输出的精细调节。其优势在于能够充分利用直流母线电压，并提供广泛的输出电压调整范围。
对于应急电源系统（EPS），快速切换能力至关重要。为了实现在4毫秒内完成从市电到逆变输出的快速切换，采用SVPWM逆变载波结合开环控制策略，确保了市电与逆变电之间的同步性，满足了快速切换的需求。这一方法通过MATLAB软件中的Simulink模块进行建模和仿真，利用其易于操作、结构清晰的特点作为理想的工具。
在MATLAB 7.9版本的电力系统模块中包含多种电力电子设备模型，如离散模型、通用三相桥等，为逆变系统的设计提供了新的可能性。文中作者通过这些工具构建了主电路的仿真模型，并验证了SVPWM电压调制度M与逆变器输出的关系以及锁相功能。
空间矢量算法是SVPWM的核心，在三相对称正弦电压下（幅值Um、角频率ω），根据公式，可以得到：
\[ U_{abc}(t) = \frac{U_m}{\sqrt{3}} \left[ \cos(\omega t), \cos(\omega t - \frac{2\pi}{3}), \cos(\omega t + \frac{2\pi}{3}) \right]^T \]
通过控制电压调制度M，可以调整逆变器输出的电压水平和波形质量。结合开环策略实时调节电压与相位以保持同步性。
该研究利用MATLAB Simulink模块对SVPWM控制系统进行了建模及仿真，展示了其在快速切换和同步控制方面的优势，并为EPS系统设计优化提供了有效手段，也为电力电子领域研究人员提供参考。
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