学Simulink——基于FPGA的双向DC-AC逆变器硬件在环(HIL)控制仿真
2026/5/28 3:57:05 网站建设 项目流程

目录

手把手教你学Simulink——基于FPGA的双向DC-AC逆变器硬件在环(HIL)控制仿真

一、背景与挑战

1.1 为什么桌面仿真“信不过”功率切变?

1.2 核心痛点与 HIL 设计目标

二、系统架构与核心配置推导

2.1 整体架构:从“桌面一体”到“HIL 分体(虚实接口)”

2.2 核心配置推导:多速率与资源考量

2.2.1 多速率(Multirate)求解器设置

2.2.2 IO 接口化(Inport/Outport 预留)

2.2.3 FPGA 适配(简化/定点)

三、Simulink建模与架构分离步骤(手把手实操)

3.1 模型模块与关键参数(沿用 100kW PCS 骨架)

3.2 Step 1:切分功率级(Power_Plant 子系统,目标 FPGA)

3.3 Step 2:切分控制层(Control_Logic 子系统,保留 MCU 步长)

3.4 Step 3:顶层连接与多速率配置(核心 HIL 就绪)

四、HIL 部署逻辑与预期分析(架构验证)

4.1 多速率解算(0.15s 负载跳变视角)

4.2 IO 接口与资源(预备 HIL 导出)

五、工程建议与部署延伸

5.1 跨越桌面与 HIL 的“模型 fidelity”坑

5.2 HIL 代码生成与台架部署(展望)

六、结论


手把手教你学Simulink——基于FPGA的双向DC-AC逆变器硬件在环(HIL)控制仿真

在开发双向 DC-AC 逆变器(如储能 PCS、EV 超充模块)的高性能控制算法(如精准 PQ 控制、V/F 微网切换、V2G 调频)时,纯软件仿真(Pure Simulation)虽然快,但无法真实反映功率器件(IGBT/SiC)的开关特性、死区效应、寄生参数以及 PWM 分辨率

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