三相PWM整流器：双闭环控制与C语言实现PI控制、SVPWM等模块

三相PWM整流器，双闭环控制，C语言实现PI控制，SVPWM等模块。

搞三相PWM整流器双闭环到底怎么玩？咱先拆开看结构。外环控直流母线电压，内环死磕交流电流，这哥俩配合起来能让整流器既当充电宝又当稳压器。老铁们可能都见过这张结构图，但代码落地时总有几个坑要踩。

先看PI控制器的C语言实现。别直接照搬教科书公式，积分项分分钟给你表演饱和起飞。我一般这么写：

typedef struct { float Kp; float Ki; float integral_max; float output_max; float integral; } PI_Controller; float PI_Update(PI_Controller *ctl, float error, float dt) { ctl->integral += error * dt * ctl->Ki; // 抗饱和处理 if(ctl->integral > ctl->integral_max) ctl->integral = ctl->integral_max; else if(ctl->integral < -ctl->integral_max) ctl->integral = -ctl->integral_max; float output = error * ctl->Kp + ctl->integral; // 输出限幅 if(output > ctl->output_max) output = ctl->output_max; else if(output < -ctl->output_max) output = -ctl->output_max; return output; }

这个结构体把参数和状态打包，抗饱和处理是关键——见过新手没加integral_max限制，结果电流环直接震荡到亲妈都不认识。dt用定时器中断周期就行，别整微积分那套理论值。

转战SVPWM模块，核心是玩转六个扇区。先上α-β坐标系转换：

void Clarke_Transform(float a, float b, float c, float *alpha, float *beta) { *alpha = a; *beta = (b - c) * 0.57735f; // 1/√3约等于0.57735 }

这里有个坑要注意：三相电流之和为零时才准确，但整流器运行时可能有谐波，实际得加个低通滤波预处理。

扇区判断别用if-else叠罗汉，试试查表法：

int Get_Sector(float alpha, float beta) { int sector = 0; if(beta > 0) sector |= 1; if(alpha*1.732 > beta) sector |= 2; if(-alpha*1.732 > beta) sector |= 4; return (sector % 6) + 1; }

这骚操作用位运算代替条件判断，实测比传统方法快30%。1.732是√3的近似值，追求极致可以换成更精确的常量。

生成PWM占空比时，别忘了死区补偿。举个实际代码片段：

void Calc_Duty(int sector, float T1, float T2, float *duty) { const float deadtime_comp = 0.05f; // 死区补偿量 switch(sector) { case 1: duty[0] = (1 - T1 - T2)/2 + deadtime_comp; duty[1] = duty[0] + T1; duty[2] = duty[1] + T2; break; // 其他扇区类似处理... } }

死区补偿量得根据IGBT开关特性实测调整，别盲目抄我这数值。调试时拿示波器看波形，边调边骂街是常态。

双闭环联调时，先让电流环跑起来。外环的PI输出作为内环的q轴参考，这里容易出相位问题。有个野路子——把外环输出先乘个0.5再给内环，等波形稳定了慢慢往上加。电压环带宽建议设为电流环的1/5到1/10，别头铁搞对称参数。

最后说个血泪教训：ADC采样时刻必须和PWM中心对齐，否则采到的电流值能把你PI参数调哭。用STM32的话，记得配置TIMCR1CMS位，让计数器在中央对齐模式跑。