单相半桥两电平电压型逆变器的正弦脉宽调制（SPWM）——Matlab程序
2024-04-13 07:21:47
（1）SPWM的自然采样法
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 现代电力电子与控制技术：SPWM自然采样法% Author:Juncheng Data：20222/04/13%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%clear all; % 参数初始化f = 50; % 调制波频率(正弦波)fc = 1050; % 载波频率(三角波)fs = 50*fc; % 采样频率ud = 100; % 参考电压值ratio = 0.9; % 调制比number = 1; % 计算(绘图)周期个数N = fs/f * number; % 采样点个数dt = 1/fs; % 采样间隔t = (0:N-1) * dt; % 时间序列xc = ud/2 * sawtooth(2 * pi * fc * t ,0.5); % 载波Am = ud/2 * ratio;x = Am * sin(2 * pi* f * t); % 调制波% 自然采样法SPWM = zeros(1,length(t)); % 初始化SPWM波序列for i = 1:length(t)if x(i) > xc(i)SPWM(i) = ud/2;elseSPWM(i) = -ud/2;endendxfft = abs(fft(SPWM,N)) * 2/N; % 对SPWM波进行傅里叶变换ff = (0:N-1)*fs/N; % 频率序列% 绘图figure('color',[1 1 1]); % 白色背景subplot(311)plot(t,xc); % 绘制载波hold onplot(t,x); % 绘制调制波hold onlegend('载波','调制波');xlabel('时间/s');ylabel('电压/V');title('自然采样法载波、调制波波形');axis([0 number/f -ud*1.2/2 ud*1.2/2]);subplot(312);plot(t,SPWM); % 绘制SPWM波legend('SPWM波');xlabel('时间/s');ylabel('电压/V');title('自然采样法SPWM波形');axis([0 number/f -ud*1.2/2 ud*1.2/2]);hold onsubplot(313);plot(ff(1:N/2),xfft(1:N/2));xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');title('自然规则采样法——频谱图');axis([0 5*fc 0 ud/2*1.2]); % 显示5倍载波频率范围内的谐波含量结果：
（2）SPWM的对称规则采样法
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 现代电力电子与控制技术：SPWM对称规则采样法% Author:Juncheng Data：20222/04/13%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%clear all; % 参数初始化f = 50; % 调制波频率(正弦波)fc = 1050; % 载波频率(三角波)fs = 50*fc; % 采样频率ud = 100; % 参考电压值ratio = 0.9; % 调制比number = 1; % 计算(绘图)周期个数N = fs/f * number; % 采样点个数dt = 1/fs; % 采样间隔t = (0:N-1) * dt; % 时间序列xc = ud/2 * sawtooth(2 * pi * fc * (t+1/(2*fc)) ,0.5); % 载波，移向半个周期Am = ud/2 * ratio;x = Am * sin(2 * pi* f * t); % 调制波% 对称规则采样法dt = 1/fc; % 调制波采样间隔Nm = fc/f * number; % 调制波采样个数tm = (0:Nm-1) * dt; % 调制波时间序列xm = Am * sin(2 * pi* f * tm); % 调制波采样stepwave = zeros(1,length(t)); % 初始化阶梯波序列for i = 1:length(t)for j = 1:length(tm)-1if (t(i) >= tm(j)) && (t(i) <= tm(j+1))stepwave(i) = xm(j); % 生成阶梯波break;endendendSPWM = zeros(1,length(t)); % 初始化SPWM波序列for i = 1:length(t)if stepwave(i) > xc(i) SPWM(i) = ud/2;elseSPWM(i) = -ud/2;endendxfft = abs(fft(SPWM,N)) * 2/N; % 对SPWM波进行傅里叶变换ff = (0:N-1)*fs/N; % 频率序列% 绘图figure('color',[1 1 1]); % 白色背景subplot(311)plot(t,xc); % 绘制载波hold onplot(t,stepwave); % 绘制阶梯波hold onplot(tm,xm,'b:*'); % 绘制调制波hold onlegend('载波','阶梯波','调制波');xlabel('时间/s');ylabel('电压/V');title('对称规则采样法载波、调制波波形');axis([0 number/f -ud*1.2/2 ud*1.2/2]);subplot(312);plot(t,SPWM); % 绘制SPWM波legend('SPWM波');xlabel('时间/s');ylabel('电压/V');title('对称规则采样法SPWM波形');axis([0 number/f -ud*1.2/2 ud*1.2/2]);hold onsubplot(313); % 绘制频谱图plot(ff(1:N/2),xfft(1:N/2));title('对称规则采样法——频谱图');xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');axis([0 5*fc 0 ud/2*1.2]); % 显示5倍载波频率范围内的谐波含量结果：
（3）SPWM的不对称规则采样法
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 现代电力电子与控制技术：SPWM不对称规则采样法% Author:Juncheng Data：20222/04/13%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%clear all; % 参数初始化f = 50; % 调制波频率(正弦波)fc = 1050; % 载波频率(三角波)fs = 50*fc; % 采样频率ud = 100; % 参考电压值ratio = 0.9; % 调制比number = 1; % 计算(绘图)周期个数N = fs/f * number; % 采样点个数dt = 1/fs; % 采样间隔t = (0:N-1) * dt; % 时间序列xc = ud/2 * sawtooth(2 * pi * fc * (t+1/(2*fc)) ,0.5); % 载波，移向半个周期Am = ud/2 * ratio;x = Am * sin(2 * pi* f * t); % 调制波% 不对称规则采样法dt = 1/(2 * fc); % 调制波采样间隔Nm = 2 * fc/f * number; % 调制波采样个数tm = (0:Nm-1) * dt; % 调制波时间序列xm = Am * sin(2 * pi* f * tm); % 调制波采样stepwave = zeros(1,length(t)); % 初始化阶梯波序列for i = 1:length(t)for j = 1:length(tm)-1if (t(i) >= tm(j)) && (t(i) <= tm(j+1))stepwave(i) = xm(j); % 生成阶梯波break;endendendSPWM = zeros(1,length(t)); % 初始化SPWM波序列for i = 1:length(t)if stepwave(i) > xc(i) SPWM(i) = ud/2;elseSPWM(i) = -ud/2;endendxfft = abs(fft(SPWM,N)) * 2/N; % 对SPWM波进行傅里叶变换ff = (0:N-1)*fs/N; % 频率序列% 绘图figure('color',[1 1 1]); % 白色背景subplot(311)plot(t,xc); % 绘制载波hold onplot(t,stepwave); % 绘制阶梯波hold onplot(tm,xm,'b:*'); % 绘制调制波hold onlegend('载波','阶梯波','调制波');xlabel('时间/s');ylabel('电压/V');title('不对称规则采样法载波、调制波波形');axis([0 number/f -ud*1.2/2 ud*1.2/2]);subplot(312);plot(t,SPWM); % 绘制SPWM波legend('SPWM波');xlabel('时间/s');ylabel('电压/V');title('不对称规则采样法SPWM波形');axis([0 number/f -ud*1.2/2 ud*1.2/2]);hold onsubplot(313); % 绘制频谱图plot(ff(1:N/2),xfft(1:N/2));title('不对称规则采样法——频谱图');xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');axis([0 5*fc 0 ud/2*1.2]); % 显示5倍载波频率范围内的谐波含量结果：
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