SVPWM-matlab仿真.docx

【转】svpwm的MATLAB仿真实现为了能让大家在已经泛滥的知识上少走弯路，本人把自己在SVPWM上的认识与看到此贴的读者们一起分享，废话少说，切入正题：在看下面内容之前，您应该至少对SVPWM的原理有大致的了解，如果不了解也没关系，你只要按照我交给你的步骤来做，也可以轻而易举的跨过SVPWM这道坎，在仿真之前您必须安装MATLAB7.0或以上版本，必须确保simpowersysm工具箱已被安装，如果以上要求已经达到，那么就可以执行以下步骤了：步骤1：打开matlab主界面，然后在command window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,repeating sequence,rational operator,logical operator和里面的主角S-Function builder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，repeating sequence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signal atrributes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-function builder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repeating sequence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-fanction builder的界面如下图：图5在s-function name 中输入svpwm,如果你把我下面说的设置完后，再按一下s-function name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，sample mode 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data properties中设：图6port name 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output ports的输出port name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data type attributes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inputs are needed in the output function(direct feedthrough)，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/*u4=vaphar,vbetar,Tz,Vdc*/int A,B,C,N;double X,Y,Z,Tx,Ty,T0,Tl,Tm,Th;if (u10) A = 1;else A=0;if (1.732051*u0-u1)0) B = 1;else B=0;if (-1.732051*u0-u1)0) C = 1;else C=0;N=A+2*B+4*C;X=1.732051*u1*u2/u3;Y=(0.8660*u1+1.5*u0)*u2/u3;Z=(-0.8660*u1+1.5*u0)*u2/u3;switch (N) case 1: Tx= Y;Ty=-Z;break; case 2: Tx=-X;Ty= Y;break; case 3: Tx= Z;Ty= X;break; case 4: Tx=-Z;Ty=-X;break; case 5: Tx= X;Ty=-Y;break; default: Tx=-Y;Ty= Z;if (Tx+Ty)u2)Tx=Tx*u2/(Tx+Ty);Ty=Ty*u2/(Tx+Ty);T0=(u2-(Tx+Ty)/4;Tl=(u2+Tx-Ty)/4;/*Tl=T0/4+Tx/2*/Tm=(u2-Tx+Ty)/4;/*Tm=T0/4+Ty/2*/Th=(u2+Tx+Ty)/4;/*Th=T0/4+Ty/2+Ty/2*/switch (N) case 1 :y0=Tm;y1=T0;y2=Th;break; case 2 :y0=T0;y1=Th;y2=Tm;break; case 3 :y0=T0;y1=Tl;y2=Th;break; case 4 :y0=Th;y1=Tm;y2=T0;break; case 5 :y0=Th;y1=T0;y2=Tl;break; default :y0=Tl;y1=Th;y2=T0;接下来的两个continuous derivatives和discrete update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build info中勾选show comlile steps（在build时会显示编译过程）、create a debugged mex-file和generate wrapper tlc（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/configurate parameters，里面的仿真时间可以根据实际情况自己定，在sover options中，type建议选fixed-step，fixed step size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command window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-function builder，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-function builder，接下来做你的系统仿真吧，只要您的s