simulink 逆变器 dq

### 使用Simulink实现逆变器dq控制

在电力电子领域，基于MATLAB/Simulink平台构建的逆变器控制系统广泛应用于工业自动化、新能源发电等领域。对于三相四桥臂逆变器而言，在Simulink环境中实施dq坐标变换（Park变换），能够有效提升系统性能并简化控制器设计。

#### 建立基础模型框架
为了创建一个完整的逆变器dq控制系统，首先需要搭建基本电路拓扑结构[^3]：

1. **输入源配置**
- 添加直流电压源作为逆变器供电端口；

2. **主电路部分**
- 可选接线性阻感复合负载或其他特定应用场景下的非线性元件；

4. **测量环节**
- 配置电流传感器与电压探针采集实时运行数据；

% 创建新的空白模型文件
new_system('Inverter_dq_control');
open_system('Inverter_dq_control')

#### 设计dq轴解耦PI调节算法
针对永磁同步电机(PMSM)，采用磁场定向矢量控制(FOC)[^2]策略时会涉及到αβ静止坐标系到d-q旋转坐标系之间的转换操作。此过程可通过调用内置函数`abc_to_dq0`完成，并利用双闭环反馈机制分别调整有功功率和无功功率输出水平。

- 定义比例积分控制器参数Kp,Ki;

- 构建前馈补偿网络消除交叉项干扰影响;

- 设置限幅处理防止过饱和现象发生.

% PI Controller Design for d-axis and q-axis currents regulation
pidD = pidstd(Kpd,Tid,'Ts',sample_time);
pidQ = pidstd(Kpq,tiq,'Ts',sample_time);

% Add PI controllers into the model
add_block('simulink/Continuous/PID Controller',...
    'Inverter_dq_control/D-Axis Current Regulator',...
    'Position',[180 90]);
set_param(gcb,'P','Kpd','I','Tid')

add_block('simulink/Continuous/PID Controller',...
    'Inverter_dq_control/Q-Axis Current Regulator',...
    'Position',[180 150]);
set_param(gcb,'P','Kpq','I','tiq')

#### 实施SVPWM脉宽调制技术生成PWM信号驱动IGBT模块
空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)相较于传统SPWM方法具有更高的效率优势。借助于专门开发好的工具箱可以直接获取最优扇区划分方案以及相应的占空比计算表达式[^1]。

% Implement SVPWM algorithm to generate PWM signals
svpwmModulator = dsp.SVPWMModulator('CarrierFrequency',carrier_freq,...
                                    'SamplingMode','SingleEdge',...
                                    'PhaseShift',pi/3); % Adjust phase shift according actual hardware setup
                                    
% Connect modulated outputs with IGBT gates through appropriate drivers
connect(svpwmModulator.Out,[igbtGateDrivers{:}])