第37卷 第11期数字技术与应用第 37 卷 数字技术与应用 www.szjsyyy.com2019年 11月Digital Technology &ApplicationVol.37 No.11November 2019数控技术DOI:10.19695/j.cnki.cn12-1369.2019.11.03基于PWM技术逆变器仿真的GUI设计李艳 孙哲(吉林化工学院,吉林吉林 132022)摘要:本设计是采用MATLAB中的SIMULINK模块进行PWM逆变器的仿真,通过仿真实例得到仿真结果,并进行GUI界面设计,实现GUI与仿真连接,并给出不同参数下的波形对比,验证模型的正确性。关键词:仿真；逆变器；GUI中图分类号:TM4文献标识码:A文章编号:1007-9416(2019)11-0004-020 引言随着电力技术的飞速发展,逆变及变频技术广泛应用于工农业及国防各领域。特别是随着石油、煤、天然气等重大能源日益紧张,新能源开发利用受到越来越多人的重视。逆变技术作为新能源技术,在太阳能电池和燃料电池等新能源开发利用中起着至关重要的作用。现在大量使用的逆变电路为SPWM逆变电路。PWM脉宽调制技术就是通过对一系列脉冲宽度进行调制,来等效的获得所需要的波形。PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用,从而确定了它在电力电子中的重要地位。效的PWM波形叫做SPWM。图1为单相桥式逆变电路。由两个半桥电路组合而成。四个与反并联续流二极管的IGBT组成,分别为VT1-VT4,基中VT1和VT4为一对桥臂,VT2和VT3为另一对桥臂。对应桥臂的管元件同时导通,两对交替分别导通180度。直流侧并联电容器,提供直流电压Ud,负载为阻抗负载,调制电路由单相交流正弦调制波形和三角载波组成,调制产生四个脉冲信号给IGBT提供触发信号。2 SPWM逆变器的仿真2.1 单极性SPWM仿真单极性SPWM仿真模型如图2所示,电力电子器件采用“Universal Bridge”模块,在对话框中选择桥臂数为2,即为单相全桥电路,开关器件选反并联二极管的IGBT构成了逆变器;SPWM的脉冲信号发生器,使用的是Matlab中的PWM Generator模块。该模块的作用即为为产生PWM而用以控制IGBT等电桥的脉冲信号,载波频率的大小决定了一个周期内SPWM脉冲的密度。1 SPWM逆变器原理SPWM控制技术就是将正弦波分成N等分,每一份都用一个矩形脉冲按面积等效原理,令这些矩形脉冲的幅值相等,则其脉冲宽度将按正弦规律变化,这种脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等2.2 双极性SPWM仿真模型图对于双极性的电路来说设置基本与单极性的相同,只是双极性的产生SPWM的脉冲信号发生器,使用的是Matlab中的DiscretePWM Generator模块,此时在Generator mode选中选择1-armsbridge(2pulse),即两桥臂共需要2个脉冲信号用以控制开关管。3 GUI设计图1 单相桥式逆变电路为了使输出波形更直观、方便,设计一可视GUI界面,实现GUI和仿真连接,在GUI可视界面中显示波形。操作界面由五个按钮和四图2 单极性SPWM仿真主电路收稿日期:2019-10-11作者简介:李艳(19—),女,吉林吉林人,硕士,副教授,研究方向:电机及运动控制。4Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.李艳 孙哲:基于PWM技术逆变器仿真的GUI设计2019年第 11 期压波形,显示在axes4;按钮“停止”控制仿真停止并退出GUI界面。如图3所示,是运行后的显示界面,这是通过M程序调用simulink中搭建好的仿真模型,从而在GUI界面直接显示仿真波形。4 结语在仿真界面修改参数,通过运行可视界面输出波形,可以得出载波频率的大小直接影响输出电流的波形的平滑波。负载越小系统进入稳态的时间越快,负载较大时动态过程会有较大的波动,且感性越大波形的峰值电压越小。参考文献[1] 王安,刘进军.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2017第5版:162-184．[2] 陈坚.电力电子学[M].北京:高等教育出版社,2009:2-10.[3] 张森,张正亮.MATLAB仿真技术与实例应用教程[M].北京:机械工业出版社,2004:210-285．[4] 罗华飞.MATLABGUI设计学习手记[M].北京:北京航天航空大学出版社,2011:16-22.图3 SPWM逆变的GUI界面个坐标系组成,按钮“单极性A”代表控制单极性SPWM仿真的直流侧电流和交流侧电流波形,显示在axes1;按钮“单极性U”控制的是单极性仿真的交流侧电压波形,显示在axes2;按钮“双极性A”控制的是双极性电流波形,显示在axes3;按钮“双极性U”控制双极性电Design ofInverter Simulation ofGUI Based on PWM TechnologyLI Yan,SUN Zhe(Jilin Institute ofChemical Technology,Jilin Jilin 132022)Abstract:This design is based on SIMULINK module in MATLAB for PWM inverter simulation, gives simulation examples and simulationresults, and GUI interface design, to achieve GUI and simulation connection, and give different parameters under the waveform comparison, verify themodel Correctness.Key words:simulation;inverter;GUI······上接第3页动,FANUC系统处于当前加工系统状态时,继电器KAF1的常开触点闭合,则通过供电系统的110V和110N单相供电给KMF接触器的线圈,则其常开触点KMF闭合,则24F(24V)和100F(0V)可提供出24V电。其中,24H(24V)和100H(0V)为华中系统的I/O信号供电,24F(24V)和100F(0V)为FANUC系统的I/O信号供电。参考文献[1] 曾阳.快速切换数控系统测试平台的设计与实现[D].电子科技大学,2018.[2] 石满船,杨锦斌,龚旭.SINUMERIK 828D双数控系统数据通信技术应用[J].金属加工(冷加工),2013(19):58-59+83.[3] 彭婧.基于双系统控制的YX-C46-SK数控化改造[J].合肥工业大学,2009(06):53．[4] 彭婧.基于双系统控制双头车床数控化改造总体方案的拟定[J].现代制造技术与装备,2009(6):53+67.[5] 朱仕学.数控系统对双驱动组合数控车床控制的案例研究[J].制造业自动化,2009(09):104-107.4 结语该互锁逻辑控制电路工作时,通过拨动电柜上的钥匙开关来实现数控系统部分的切换,使其中某一种系统用于真实加工教学,另一种系统用于模拟仿真教学,从而实现两种不同数控系统的教学与生产的双重功效[5]。Design ofSystem Interlock Circuit Based on Double NC SystemPAN Xi-li,SUN Xiao-fang(School ofAutomotive Engineering,Xiangyang Vocational and Technical College,Xiangyang Hubei 441050)Abstract:This project involves the design of system interlock circuit based on double numerical control system. The system interlock circuit issuitable for the realization of system interlock between two CNC systems in CNC machining equipment. First of all, the requirements of the project areintroduced, then the electrical design principle and specific design scheme are proposed, and the electrical original drawing is provided, finally, thesummary is made.Key words:double numerical control system; system interlock; circuit design5Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.