Login

825, Alhafeez Shopping Mall, Gulberg, Lahore. +92-332-6062060

 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP Your cart 0

theenggprojects help@theengineeringprojects.com
Search

 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP  PROJECTS

Search

FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

Analysis of Sinusoidal PWM of an AC

Signal
A step by step tutorial on Analysis of Sinusoidal Pulse Width
Modulation of an AC Signal
Home / MATLAB / Analysis of Sinusoidal Pulse Width…

UNABLE TO FIND !!!

Custom Search
PRUÉBALO GRÁTIS

Y recibe U$S300 de crédito

JOIN US !!!

 21871 LIKES

 453 FOLLOWERS

 497 CONNECTIONS

Hello friends, hope you all are fine and enjoying. Today I am going to
share a very interesting tutorial which is Analysis of Sinusoidal Pulse  497 FOLLOWERS

Width Modulation of AC signal. I will try to explain this tutorial in parts.
I will explain the code step by step and at every step we will see that
 what  are  the
 HOME  CONTACT US  BLOG
purpose  of  SHOP
JOIN OUR FACEBOOK GROUP
commands, Search
which  are
 PROJECTS FORUM written 
 F.A.Q.
in  that  PCB PRICE
 2862 ARDUINO
particular
code.  Before
doing  that  first
of  all  let  me
explain what is
meant  by
Pulse Width Modulation.  Learn Free
Pulse  Width  Modulation  or  PWM  is  a  technique  which  is  used  for   RSS   G+
getting  Analog  Results  with  digital  means.  We  can  say  that  some
Digital  Control  or  some  Electronics  algorithm  is  used  to  generate Receive Quality Tutorial
square  waves.  Square  wave  is  in  fact  a  signal  which  is  generated Inbox by submitting you
through switching between ON & OFF states. There are no of ways
enter your email here...
to generate PWM. For example in modern electronics projects PWM
is generated through some type of micro controllers or 555 Timers. If
you  recall  my  previous  project  tutorials,  in  which  I  have  generated
PWM through 555 timer. Since in this tutorial we are working with­in
CATEGORIES
MATLAB premises so we will only discuss CODE and no hardware
design involved in this tutorial. Now without wasting any time, I think
Arduino Projects
we  should  move  towards  the  CODE  of  the  project.  Stay  tuned  and
believe me you will learn something new from this project.
Proteus Projects

You should also read: PIC Projects

How to Create a GUI in MATLAB? Visual Studio Projects

Protect Code in M File
8051 Projects
Protect Simulink Design in Matlab
555 Timer Projects

MATLAB Projects
ANALYSIS OF SINUSOIDAL PULSE WIDTH MODULATION OF
AN AC SIGNAL LabView Projects

First  of  all  open  your  MATLAB  software  and  a  command PLC Projects
window  will  appear.  Now  first  thing  to  do  is  to  clear  the
command  window  and  remove  all  the  previous  variables  or Electronics Projects
functions from MATLAB.
This  is  done  through  MATLAB  language  and  we  have C# Tutorials
 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP
commands to do this. The commands are given below:
Embedded System Proje
Search

 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

clc
clear all
disp(‘Sinusoidal Pulse Width Modulation of AC SUPPORT US !!!
Signal’)
disp(‘ ‘)

‘clc’  and  ‘clear  all’  command  will  clear  the  command  window
and remove all the variables already existing.

Then  the  next  command  is  ‘disp(‘  ‘)’  ,  and  this  command  is
used  to  display  anything  in  command  window.  In  dispaly
command  i  have  written  the  title  of  my  project,  which  is
“Sinusoidal Pulse Width Modulation of AC Signal” .

Now coming towards part 2, which is to enter some information
from user side. Since we are analyzing the PWM of AC signal
and  we  need  to  enter  the  data  of  that  particular  signal,  which
we are going to analyze.

The code to do all this is given below:

Vrin=1;
f=input(‘The  frequency  of  the  input  supply
voltage, f = ‘);
Z=1;
ma=input(‘the  modulation  index,ma,  (0<ma<1),
ma = ‘);
phi=input(‘the  phase  angle  of  the  load  in
degrees = ‘);
Q=input(‘The number of pulses per half period
= ‘);

The first command is ‘Vrin’ which is RMS value of the supply
voltage  in  Per  Unit.  As  you  know  that  the  maximum  value  of
Per Unit is one, so i have kept its value equals to 1.

In  the  next  steps,  you  can  see  that  i  have  given  the  ‘input’
command. This command is used at that place if we need data
from external source, which means if user will enter that data
according to the input signal.

As  you  can  see  in  the  above  code  that  Firstly  it  is  asking
frequency  then  comes  the  variable  ‘Z’,  which  is  load
impedence in per­unit and we have kept its value 1.
 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP
‘ma’ is the modulation index and its value varies from 0 to 1.
Search
‘phi’ is the phase angle of load in degrees.
 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE
‘Q’  is  the  no.  of  pulses  per  half  period  of  the  given  cycle.
MATLAB  code  will  ask  these  values  from  user  to  enter  them
manually  according  to  the  that  signal,  which  is  under
consideration.

Coming  towards  the  Third  part  of  the  CODE,  which  is  to
calculate  load  parameters.  The  parameters  of  the  load  signal
which we have entered in the above commands (part 2).

MATLAB Commands to calculate phase angle, Resistance and
Inductance of the the load are given below:

phi=phi*pi/180;
R=Z*cos(phi);
L=(Z*sin(phi))/(2*pi*f);

‘phi’ is the load phase angle in degrees. while the other ‘pi’ is a
built­in MATLAB function. In MATHEMATICS pi has a constatnt
value which is ‘2.14’ .

Next  2  formulas  the  used  to  calculate  Resistance(R)  and

Inductance(L) of the load respectively.

Up  till  now  we  have  entered  the  known  values  of  the  signal
under  examination.  No  in  the  next  part  of  the  tutorial,  we  are
going to calculate the no of pulses per period of the sine wave
or AC Signal under consideration.

MATLAB  command  to  calculate  the  period  of  an  AC  signal  is
given below:

N=2*Q;

This is a simple product formula. ‘Q’ is the no of pulses per half
period and when we will multiply it with 2, we get no of pulses
in full period, which is ‘N’.

Period of an AC cycle can be defined as the time taken by the
AC  voltage  to  complete  its  one  cycle.  Period  is  reciprocal  of
Frequency.  Frequency  can  be  defined  as  the  no  of  waves
passing  through  a   HOME point 
particular  CONTACT
 in  US Both 
one  second.   BLOG
these  SHOP
terms are necessary to explain AC signal.
Search

In the next part of the code, we are going to develop a function
 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE
to  generate  a  saw­tooth  voltage  from  the  given  input
parameters of the signal.

In  each  period  of  the  sawtooth,  there  is  one  increasing  and
decreasing  part  of  the  sawtooth,  thus  the  period  of  the  input
supply  is  divided  into  into  2N  sub­periods.  The  function  to
develop this sawtooth voltage is given below:

for k=1:2*N
for j=1:50
i=j+(k­1)*50;
wt(i)=i*pi/(N*50);
Vin(i)=sqrt(2)*Vrin*sin(wt(i));
ma1(i)=ma*abs(sin(wt(i)));
if rem(k,2)==0
Vt(i)=0.02*j;
if abs(Vt(i)­ma*abs(sin(wt(i))))<=0.011
m=j;
beta(fix(k/2)+1)=3.6*((k­1)*50+m)/N;
else
j=j;
end

else
Vt(i)=1­0.02*j;
if  abs(Vt(i)­
ma*abs(sin(wt(i))))ma*abs(sin(wt(i)))
Vout(i)=0;
else
Vout(i)=Vin(i);
end

end
end
beta(1)=[];

The above part code seems to be bit lengthy but it is not that
difficult  to  understand.  Since  in  the  previous  part  we  have
generated  a  saw­tooth  voltage  and  we  need  to  calculate  its
period.

To calculate period, we have introduced some counters in our
code named i,j and k. ‘i’ is the generalized counter.

‘k’  is  the  counter,  used  to  count  sub­periods  and  ‘j’  is  the
counter  inside  these  sub­periods.  From  the  beginning  of  the
 above  part,  we  have  defined  a  generalized  counter,  then  we
 HOME  CONTACT US  BLOG
have calculated supply voltages through modulation of index.  SHOP

Search

Few MATLAB Projects:
 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE
Send Data to Serial Port in MATLAB

Speech Recognition using Correlation

DTMF Decoder using MATLAB

Hexapod Simulation in MATLAB

Then i have written a conditional loop consisting of ‘if’ and ‘else’
and we have generated a saw­tooth waveform from it.

In the end, the final value of this saw­tooth voltage is saved in
variable named ‘beta’.

Up­til  now  we  have  generated  a  saw­tooth  voltage  and  we

have  calculated  the  beginning  value  (alpha)  ,ending  value
(beta) and the period (width) of this saw­tooth voltage.

Now in the next part we will write the command to display all
these values of the saw­tooth voltage curve. Part of CODE is
given below:

disp(‘ ‘)
disp(‘…………………………………………………………….’)
disp(‘alpha beta width’)
[alpha’ beta’ (beta­alpha)’]

In this step, we will simply display the values of the saw­tooth
voltage, which we have generated in the above code.

Now we will write a CODE to plot the graphs of the the voltage
curve, we have generated above:

a=0;
subplot(3,1,1)
plot(wt,Vin,wt,a)
axis([0,2*pi,­2,2])
title(‘Generation  Of  The  Output  Voltage
Pulses ‘)
ylabel(‘Vin(pu)’);
subplot(3,1,2)
plot(wt,Vt,wt,ma1,wt,a)
 HOME
axis([0,2*pi,­2,2])  CONTACT US  BLOG  SHOP
ylabel(‘Vt, m(pu)’);
Search
subplot(3,1,3)
plot(wt,Vout,wt,a) PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE
axis([0,2*pi,­2,2])
ylabel(‘Vo(pu)’);
xlabel(‘Radian’);

The title of this graph is generation of output voltage pulses and
it will plot the graphs.

In next step, we will examine the output voltage curve. Its RMS
value.  HARMONIC  components  present  in  it  and
THRESHOLD value. CODE to examine all this is:

Vo =sqrt(1/(length(Vout))*sum(Vout.^2));
disp(‘The rms Value of the Output Voltage ‘)
Vo
y=fft(Vout);
y(1)=[];
x=abs(y);
x=(sqrt(2)/(length(Vout)))*x;
disp(‘The  rms  Value  of  the  output  voltage
fundamental component = ‘)
x(1)
THDVo = sqrt(Vo^2 ­x(1)^2)/x(1);

The  formulas  to  calculate  all  these  parameters  of  output

voltage curve are given in the above code.

Uptil  now,  we  have  calculated  all  the  parameters  of  output
voltage  curve  and  now  i  am  going  to  calculate  the  current
parameters of the output curve. The algorithm to calculate the
output current wave­form is given below:

m=R/(2*pi*f*L);
DT=pi/(N*50);
C(1)=­10;

i=100*N+1:2000*N;
Vout(i)=Vout(i­100*N*fix(i/(100*N))+1);
for i=2:2000*N;
C(i)=C(i­1)*exp(­m*DT)+Vout(i­1)/R*(1­exp(­
m*DT));
end
 Now we are going to calculate all the parameters of the current
waveform,  which   we HOME  CONTACT
previously  explained  US  BLOG
for  the  output  SHOP
voltage  waveform.  Now  we  are  going  to  calculate  the  RMS
Search
value, Harmonic component and Threshold value of the output
current. CODE to do all this is given below:
 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

for j4=1:100*N
CO(j4)=C(j4+1900*N);
CO2= fft(CO);
CO2(1)=[];
COX=abs(CO2);
COX=(sqrt(2)/(100*N))*COX;
end
CORMS = sqrt(sum(CO.^2)/(length(CO)));
disp(‘ The RMS value of the load current is’)
CORMS
THDIo = sqrt(CORMS^2­COX(1)^2)/COX(1);

If  you  need  help  in  your

Final  Year  Project  or
Semester  Project  then
ask  your  questions  in
our  newly  created  The
Engineering  Projects
Forum and our Forum experts will help you out within an
hour.  

 Click to Open TEP Forum

All  the  above  data  and  results  were  to  monitor  output
parameters.

Now we are going to calculate the current parameters of input
supply voltages.

first  of  all,  i  will  find  the  input  supply  current  and  then  i  will
analyze  this  supply  current.  Find  its  RMS  value,  Find  its
Fourier series, its displacement factor and Threshold value of
 HOME
the  input  supply  current.   CONTACT
The  CODE  US all  this 
to  perform   BLOG
work  SHOP
simultaneously is given below:
Search

 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

for j2=1900*N+1:2000*N
if Vout(j2)~=0
CS(j2)=C(j2);
else
CS(j2)=0;
end
end
for j3=1:100*N
CS1(j3)=CS(j3+1900*N);
end
CSRMS= sqrt(sum(CS1.^2)/(length(CS1)));
disp(‘The  RMS  value  of  the  supply  current
is’)
CSRMS
CS2= fft(CS1);
CS2(1)=[];
CSX=abs(CS2);
CSX=(sqrt(2)/(100*N))*CSX;
THDIS = sqrt(CSRMS^2­CSX(1)^2)/CSX(1);
phi1 = atan(real(CS2(1))/imag(CS2(1)))­pi/2;
PF=cos(phi1)*CSX(1)/CSRMS;

Up till now we have calculated all the parameters and now we
are  going  to  draw  a  table  in  MATLAB  and  it  will  show  all  the
results simultaneously.

The combined code to display all the parameters on the output
window is given below:

disp(‘ Performance parameters are’)
THDVo
THDIo
THDIS
PF

a=0;
figure(2)

subplot(3,2,1)
plot(wt,Vout(1:100*N),wt,a);
title(”);
axis([0,2*pi,­1.5,1.5]);
ylabel(‘Vo(pu)’);
%

subplot(3,2,2)
plot(x(1:100))
title(”);
 axis([0,100,0,0.8]);
ylabel(‘Von(pu)’);
 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP
subplot(3,2,3)
plot(wt,C(1900*N+1:2000*N),wt,a); Search
title(”);
 PROJECTS
axis([0,2*pi,­1.5,1.5]); FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE
ylabel(‘Io(pu)’);

subplot(3,2,4)
plot(COX(1:100))
In the above code 2 commands are used in excess. First one
is ‘plot’, which is used to plot any particular function in MATLAB
and  the  second  command  is  ‘subplot’  which  is  used  to  draw
multiple plots like 2 or 3 plots in the same window.

When  you  will  write  all  this  CODE  and  you  will  run  it  then,
graphs  will  appear  according  to  the  data  you  entered  to
examine that particular signal.

RESULTS

The graphical results of all the above tutorial will be displayed
in  this  section.  First  of  all,  when  you  will  run  the  M­file  then
command  window  will  appear  and  it  will  ask  you  give  some
input values of the supply voltages.

Such command window is shown in the image below:

 After inputing these values, the above given algorithm will start
plotting  the  graphs,  the  firsst  graph  is  shown  in  the  below
figure:
  HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP

Search

 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

 Next plot is shown below, the graphs are labelled that’s why I
am not explaining them much.

It will also give some other values in the MATLAB’s command
window, a screenshot of these values is as follows:
  HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP

Search

 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

Here’s the complete programming code for this project:

clc
clear all
disp(‘Sinusoidal  Pulse  Width  Modulation  of
AC Signal’)
disp(‘  ‘)

Vrin=1;
f=input(‘The  frequency  of  the  input  supply
voltage, f = ‘);
Z=1;
ma=input(‘the  modulation  index,ma,
(0<ma<1), ma = ‘);
phi=input(‘the  phase  angle  of  the  load  in
degrees = ‘);
Q=input(‘The  number  of  pulses  per  half
period = ‘);

phi=phi*pi/180;
R=Z*cos(phi);
L=(Z*sin(phi))/(2*pi*f);
N=2*Q;

for k=1:2*N
for j=1:50
i=j+(k­1)*50;
wt(i)=i*pi/(N*50);
Vin(i)=sqrt(2)*Vrin*sin(wt(i));
ma1(i)=ma*abs(sin(wt(i)));
if rem(k,2)==0
Vt(i)=0.02*j;
if abs(Vt(i)­ma*abs(sin(wt(i))))<=0.011
 

That’s all for today. I have tried my best to explain it in detail but still if
you get into some trouble then ask in comments.

 
We highly recommends EasyEDA for
circuit design & order PCB

Free Powerful Circuit Simulator & PCB
 Free Powerful Circuit Simulator & PCB
Designer ­ EasyEDA 
 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP
Use it free. No Need to download. Lots of Search
resource and step by step tutorials
 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

Category: MATLAB By Syed Zain Nasir May 9, 2015 1 Comment

Author: Syed Zain Nasir

I  am  Syed  Zain  Nasir,  the  founder  of  The
Engineering  Projects  (TEP).  I  am  a
programmer  since  2009  before  that  I  just
search  things,  make  small  projects  and  now  I
am  sharing  my  knowledge  through  this
platform.I  also  work  as  a  freelancer  and  did
many  projects  related  to  programming  and
electrical circuitry. My Google Profile+

NEXT
PREVIOUS
TRAFFIC SIGNAL
11 LEVEL 3-PHASE
 CASCADED H
CONTROL USING
555 TIMER IN

BRIDGE INVERTER
PROTEUS ISIS

Related posts
 Related posts
 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP

Search
Eye  Ball ECG
 PROJECTS
Detection FORUM F.A.Q.
Simulation  PCB PRICE

in using
MATLAB MATLAB  
March  11, September

2017 1, 2016

Color Motion
Detection Detection
in in
MATLAB MATLAB  
Live Video July  20,

July  21, 2016

2016

Hexapod DTMF
Simulation Decoder
in using
MATLAB MATLAB  
July  20, May  11,

2016 2016

1 Comment

Badar Hussain
 May 12, 2015 at 7:26 pm

Do This in Proteus….

 Reply

Leave a Reply
 Leave a Reply
 HOME  CONTACT US  BLOG  SHOP

Search
Your email address will not be published. Required fields are marked *
 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE

Comment

Name* Email* Website

Human Verification: In order to verify that you are a human and not a
spam bot, please enter the answer into the following box below
based on the instructions contained in the graphic.

Your Answer

clear form 
Post comment
RECENT POSTS
 RECENT
HOME GET IN TOUCH !!!
 CONTACT US  BLOG  SHOPCONTACT INFO !!!
COMMENTS
Eye Ball Detection Search
Name * Address: 
in MATLAB Raphael on
 PROJECTS FORUM  F.A.Q.  PCB PRICE
825, Al­Hafeez
March 11, 2017 Interfacing of
E­mail * Shopping Mall,
RFID RC522 with
Main­Boulevard,
Interfacing of Arduino
Gulberg.
Keypad with PIC Message
Microcontroller zubair khan on
Phone Number: 
March 11, 2017 Receive SMS with
+92­332­6062060
AT Commands
Interfacing of using Sim900 and
E­mail: 
Arduino with Arduino
info@theengineeringprojects.com
GLCD
support@theengineeringprojects
March 9, 2017 Alouni on Arduino
help@theengineeringprojects.com
Library for Proteus
How to use
Arduino PWM Pins prathik on Submit clear 
March 2, 2017 Interfacing of
Arduino with
Arduino Tutorial NRF24L01
for Beginners
February 28, 2017 Muhammad
Shahzad Qamar
on Fault Detection
of Gas Turbine in
MATLAB

The Engineering Projects ­ Tutorials & Projects for Engineers.