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　　系统的拓扑建模，从大类上都可以归入物理式建模（Physics-Based Modeling），物理式建模的最大特点就是用户一般通过拟物化的方式，例如电路拓扑图、

　　最典型的物理式建模工具就是Simulink环境下的Simscape工具箱，可以建立机、电、液、热、磁等的物理模型，其下面的Simscape Electrical工具箱就是专门为电力电子系统的建模而设计的。在Simscape Electrical工具箱下面有一个Specialized Power System工具（原名称SimPowerSystem），两者的差异如下图所示：

　　拓扑建模根据电路图，直接使用Simscape Electrical或者Specialized Power System搭建电力电子系统的电路模型即可，然后利用仿真软件自动得到数学模型，再在Simulink中进行仿真，得到仿真结果。

　　数学建模根据电路图，先通过人工的方式得到其数学方程（例如微分方程、差分方程、状态机），然后利用Simulink的基本模块（例如乘、加、判断、选择、积分）搭建数学模型，再在Simulink中进行仿真，得到仿真结果。

　　Simulink中的SimscapeElectrical和Specialized Power System模型库，包含了很多电力电子和电机的模块，直接就能使用，我们为什么还要选择费时费力的数学建模，使用最基本的Simulink模块来搭建这些模型呢？

　　自己开发的模型，都是白盒的，可以很方便的增加新特性，例如电机的饱和特性、谐波特性，齿槽转矩，温度变化，损耗等，让你的仿真系统越来越符合实际系统。

　　自己在研究物理对象的数学方程过程中，进一步加深了对物理对象的理解，此外这些数学方程对于设计控制算法非常有帮助。

　　Specialized Power System模块库中的模型不能下载FPGA中运行，而使用最基本的Simulink模块开发的模型不仅可以下载至CPU中运行，而且可以下载FPGA中运行。

　　随着SiC等器件的出现，电力电子系统的开关频率越来越高，自己开发的模型可以一般占用的资源更小和运行的速度更快，满足大规模数量、兆赫兹开关频率等仿真的需求。

　　自己开发的模型不受平台的限制，通过Simulink Coder工具生成C代码，可以运行在几乎所有的处理器中，通过HDL Coder工具生成HDL代码，可以运行在几乎所有的FPGA中。

　　总之电力电子系统总是在不断发展的，还有很多部件在Specialized Power System中都是没有的，例如，多相感应电机，双三相永磁电机，直线感应电机，直线同步电机。但是只要你掌握了最重要的原理和方法，就能满足电力电子系统仿真千变万化的需求。当然这也对个人能力提出了更高的要求。

　　三相两电平逆变器是应用最广泛的电力电子拓扑之一：电机驱动器，光伏逆变器，风电变流器，静止无功补偿器，有源滤波器等，应用到各个行业。拓扑结构如下图所示，由6个全控开关器件和6个反向并联的续流二极管组成，每2个全控开关器件和2个反向并联的续流二极管组成1个H半桥，一共3个H半桥。目前最常用的全控器件为IGBTMOSFET。

　　但是这个很难实时模拟，因为这个过程与器件本身的特性（结电容，结温等）、驱动电路（驱动电阻等）、外围电路（低感母排的结构），模块内部的结构（键合线等），输入的电流、反向电压等有关。

　　此外，从FS820R08A6P2B的Datasheet中关于时间的描述，可以看出基本上这个过程都是几十个纳秒，就算使用FPGA，仿真步长也需要上百纳秒。

　　我们知道电力电子器件损耗包括：通态损耗、断态损耗、开通损耗、关断损耗，这个同样很难实时模拟，原因和上面那个问题是一样的。但是这里有一个折中的办法，就是客户已经测试并得到了此型号器件在不同电流、电压、温度下的损耗数据，那么在实时仿真时，可以直接同Look up table查表得到。

　　H半桥是组成三相两电平逆变器的基本拓扑结构，因此首先建立两电平H半桥的数学模型。以x相（x为a，b或c）为例，分析、电流的流向与输出电压之间的关系，得到下图：

　　Simulink模型的搭建比较简单，使用Multiport Switch模块，实现“表1 两电平H半桥输入输出关系表”的功能即可，在此不再累述。

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　　拓扑结构如下图所示，由3个H半桥组成，因此直流侧正母线电流i_p为三个H半桥的正母线电流之和，直流负母线电流i_n为三个H半桥的负母线

　　都需要在检测角上加上一个pi/2，为什么是pi/2？这个pi/2和什么有关系？和电动机的相数有关系吗？为什么？

　　模块一共六个输出，分别是转速，位置(角度），转矩，三相电流。2.2AC-DC-AC模块2.3反馈显示模块2.4SVPWM模块2.5park，clark变换模块...

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