SVPWMmatlab仿真

【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comma nd wi ndow界面中的“ 旁边输入simuli nk ，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。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,F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,logical operator和里面的主角S-Fu nction builder 模块。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 sequenee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 sequenee 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-fan ction 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-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, 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in puts are needed in the outputfun ctio n（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,TO,TI,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;TI=(u2+Tx-Ty)/4;/*TI=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=TI;y2=Th;break;case 4 :y0=Th;y1=Tm;y2=T0;break;case 5 :y0=Th;y1=T0;y2=TI;break;default :y0=TI;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 禾口 gen erate 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/configurateparameters ，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Icc，在 matlab 的comma nd win dow 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-function builder，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！