svpwm的MATLAB仿真实现

svpwm的MATLAB仿真实现步骤1：打开matlab主界面，然后在commandwindow界面中的“”旁边输入simulink，打开simulink开发环境后新建一个mdl文件，在simulink下拉菜单中的ports&subsystems中找到subsystem模块，用其建立一个如图1的总的模块，这个模块有两个输入口，一个输出口（实际上包含六路PWM信号），接来的东西都将在这个模块中添加，输入输出模块的名称可以在双击模块后自己更改，其中Vahar，Vbetar是需要输出的电压在两相静止坐标系下的两个分量，输出是控制逆变器六个IGBT的pwm脉冲信号。图1也许有人会问，输入参数不是还包括直流电压和功率开关频率吗？别急，下面接着让您看到上述模块的内部情况步骤2：根据图2，添加subsystem的内核模块，里面用到的模块有以下几种：in，out,mux,demux,repeatingsequence,rationaloperator,logicaloperator和里面的主角S-Functionbuilder模块。图2可以看到输入有四个参数Vapha，Vbeta，Tz，Vdc，输出为六路PWM信号，这个仿真模块没考虑死区的问题；取Tz为1/（1e+4）这就是说开个频率是10kHz,Vdc为500，这两个参数要根据实际情况自己设置，这里是我任意设的，repeatingsequence的设置如图3所示，这样设的目的是想产生一个周期为Tz，峰值为Tz/2的等腰直角三角形调制波，接下来设置两个比较模块和取反模块，比较模块是大于等于关系，各模块的其他参数，我没说的就当默认设置，细心的读者会在图4中的第一幅图中看到仿真时间设为Ts，这是我设的系统仿真步长，这里就用默认值-1，此外比较模块和取反模块的信号属性signalatrributes均应设为Boolean格式。图3图4步骤3：设置s-builder模块，这个设置也很简单，但是看起来有点多，图2中的svpwm模块就是用simulink中的s-functionbuilder建立的，只是名字改成svpwm罢了，有图2可以看出svpwm产生的三个时间比较值与repeatingsequence产生的等腰三角波进行比较，从而产生想要的六路PWM波，svpwm的核心算法是使用C语言编写的，下面详细介绍该模块的设置，s-fanctionbuilder的界面如下图：图5在s-functionname中输入svpwm,如果你把我下面说的设置完后，再按一下s-functionname旁边的build，接着就会在matlab的显示路径文件夹中（如“我的文档/matlab”）产生几个格式各异的以svpwm开头的文件，如svpwm.c，svpwm.tlc等，不过这是后话，先说说设置，在initialization中的各参数均设为0，samplemode设为inherited，如图5所示，这些都是默认值，也是说可以不用管它就可以了，在dataproperties中设：图6portname为u（默认是u0），行数row为4（因为有四个输入参数），其他选用默认值，如图6所示，设outputports的输出portname为y（原来为y0），行数rows为3（因为有三个输出），其他参数默认，剩下的两个parameters和datatypeattributes均采用默认值；在libraries中全部使用默认值；接下来要改的就是outputs中的内容，也是实现SVPWM的核心算法，必须注意要必须勾选inputsareneededintheoutputfunction(directfeedthrough)，这句话的意思是：输出结果直接用到了输入数据，比如y=u+1，将下面给出的C语言程序复制到空白处，如图7所示：图7/*u[4]={vaphar,vbetar,Tz,Vdc}*/intA,B,C,N;doubleX,Y,Z,Tx,Ty,T0,Tl,Tm,Th;if(u[1]0)A=1;elseA=0;if((1.732051*u[0]-u[1])0)B=1;elseB=0;if((-1.732051*u[0]-u[1])0)C=1;elseC=0;N=A+2*B+4*C;X=1.732051*u[1]*u[2]/u[3];Y=(0.8660*u[1]+1.5*u[0])*u[2]/u[3];Z=(-0.8660*u[1]+1.5*u[0])*u[2]/u[3];switch(N){case1:Tx=Y;Ty=-Z;break;case2:Tx=-X;Ty=Y;break;case3:Tx=Z;Ty=X;break;case4:Tx=-Z;Ty=-X;break;case5:Tx=X;Ty=-Y;break;default:Tx=-Y;Ty=Z;}if((Tx+Ty)u[2]){Tx=Tx*u[2]/(Tx+Ty);Ty=Ty*u[2]/(Tx+Ty);}T0=(u[2]-(Tx+Ty))/4;Tl=(u[2]+Tx-Ty)/4;/*Tl=T0/4+Tx/2*/Tm=(u[2]-Tx+Ty)/4;/*Tm=T0/4+Ty/2*/Th=(u[2]+Tx+Ty)/4;/*Th=T0/4+Ty/2+Ty/2*/switch(N){case1:y[0]=Tm;y[1]=T0;y[2]=Th;break;case2:y[0]=T0;y[1]=Th;y[2]=Tm;break;case3:y[0]=T0;y[1]=Tl;y[2]=Th;break;case4:y[0]=Th;y[1]=Tm;y[2]=T0;break;case5:y[0]=Th;y[1]=T0;y[2]=Tl;break;default:y[0]=Tl;y[1]=Th;y[2]=T0;}接下来的两个continuousderivatives和discreteupdate都不用改，使用默认值，这两个只有在有导数时才会用到，最后一个在buildinfo中勾选showcomlilesteps（在build时会显示编译过程）、createadebuggedmex-file和generatewrappertlc（这个我也不知道干什么用的）。这下所有的细节设置都结束了，步骤4：设置仿真参数，回到mdl主界面，选择菜单栏中的simulation/configurateparameters，里面的仿真时间可以根据实际情况自己定，在soveroptions中，type建议选fixed-step，fixedstepsize应本人设为5e-6，这个参数是仿真时最小的步长，这个参数必须比开关周期Tz小，否则无法仿真，其他参数都不用管它，要想知道这些参数是什么意思，就多看看matlab中的help，里面都有详细说明。步骤5是安装lcc，在matlab的commandwindow中输入mex-setup，然后按照提示将LCC安装上，安装完毕的提示是done。。。，接下来你就可以做跟你有用有关的事了，把SVPWM当做一个模块了使用。步骤6：打开s-functionbuilder，单击一下里面的build，接着您就可以看到编译过程，如果看到success，那就说明您已经成功了。编译完后关闭s-functionbuilder，接下来做你的系统仿真吧，只要您的svpwm模块和编译出来的svpwm.c放在一个文件夹中，以后仿真就不用再点build了。很简单吧，其实SVPWM的仿真没什么难的！需要提醒同志们的是，在仿真之前必须build一下s-functionbuilder，不然无法运行模块，采用s-builder的原因是建成的模块很简洁，而且运行速度要比其他方法快的多，接下来同志们该去自己试一下了！