3 建立仿真模型

　　在Simulink下構建三電平逆變器的仿真模型，該模型主要由三電平的SPWM產生電路，主拓撲電路，控制電路和負載電路4部分組成。控制電路實現了電壓雙環控制，同時為SPWM脈沖提供調制信號，負載可以選擇阻性載或整流載。

　　3.1 建立主拓撲電路

　　首先來建立逆變器的主拓撲電路。根據圖1所示的電路原理，在Matlab環境下新建一個上程，然后存Simulink庫根據需要找出二極管和IGBT,連接電路圖便可得到如圖5所示的單相逆變器的主拓撲仿真模型。

　　圖5 單相逆變器主拓撲結構圖

　　其中，B1、B2、B3、B4分別代表四相SPWM波形驅動波形，+BUS、0分別表示圖1中的Ud/2和N,C1和C2之間的電壓即位圖1中的U1.

　　3.2 負載電路建模

　　負載分為阻性載和整流載，為了更好的驗證PID調節器的性能，在此假定整流載和阻性載同時存在，然后中間用開關來控制所帶的負載特性。負載建模如圖6所示。

　　圖6 負載(阻性載和整流載可選)

　　當手動開關位于1時，負載特性為整流載。反之，當手動開關位于0時，負載特性為阻性載。圖6中，D1為開關信號，D2、D3為連接到輸出端的連接端口。

　　3.3 閉環控制電路以及輸出電路建模

　　閉環控制電路的模型如圖7所示。圖7中;模擬示波器1中的1端口為輸出端C1和C2未經過電容濾波而得到的輸出電壓，2端口為輸出端C1和C2經過電容濾波后得到的輸出電壓，3端口為輸出電壓經過一個增益器之后所得到的對應的輸出電壓，4端口為系統輸出電流，5端口為控制負載特性選擇的開關信號。仿真波形如圖8所示。

　　圖7 閉環控制電路