SHEPWM Simulink模型：脉冲生成与开关角度解决方案分析

SHEPWM（Selected Harmonic Elimination Pulse Width Modulation，选定谐波消除脉冲宽度调制）是一种用于电力电子变换器控制的技术，尤其适用于多电平逆变器的谐波控制。在SHEPWM技术中，逆变器的开关角度被精确计算以消除或减少输出电压中的特定谐波。这能够使得逆变器产生的电压波形更加接近正弦波，从而降低滤波器的尺寸和成本，提高系统的总体性能。 Simulink是一个由MathWorks公司提供的基于图形化编程的多领域仿真和模型设计环境，广泛应用于控制设计、信号处理和通信等领域。通过Simulink，工程师能够构建出复杂的系统模型，并进行动态仿真。在这个案例中，Simulink模型被用来演示SHEPWM的工作原理，实现对两电平逆变器的控制。 该Simulink模型系列包含了不同的开关角度配置，可以生成3、5、7个开关角度的脉冲，对应于输出基频的四分之一周期。模型通过预先计算好的SHEPWM角度和调制指数，可以针对不同的开关角度配置生成相应的脉冲序列。这种预计算的角度配置能够确保在特定的开关频率下，输出的电压波形中的谐波得到有效的消除。 此外，模型还提供了预加载功能，这意味着在模型启动时，它会自动计算所需的开关角度，以便于用户无需手动计算就可以直接使用模型进行仿真。此功能大大简化了使用过程，允许工程师更专注于设计和优化过程，而不是繁琐的计算。 模型还包含了与正弦三角形PWM（SPWM）的频率载波相对比的功能。SPWM是一种常用的PWM技术，通过正弦波和等腰三角波的比较生成逆变器的开关信号。SHEPWM与SPWM相比，在低开关频率下的性能更为优越，这在模型的演示中得到了体现。 脚本文件中提供了每种开关角度配置的两组解决方案。每组解决方案包括了3、5、7个开关角度对应的脉冲序列。脚本文件同样采用了Newton-Raphson方法的迭代算法来求解SHEPWM等式，该方法的初始值也在文件中给出了注释说明。 参考文献中的内容提供了SHEPWM等式中使用的表达式，这些表达式是根据VG Agelidis等人的研究论文《用于谐波消除PWM双极波形的多组解决方案：分析和实验验证》所引用的。该论文发表在IEEE Transactions on Power Electronics期刊上，提供了理论分析和实验验证，为SHEPWM技术的实现提供了理论基础。 文件名称列表显示了提供的文件内容，包括了不同开关角度配置的Simulink模型文件（.mdl）、与这些模型相关联的预加载函数脚本文件（.m）、使用说明文件（Readme.txt），以及许可证文件（license.txt）。其中新建文件夹可能是为了更好地组织和存放这些文件，方便用户管理和使用。