无线功率传输三相两电平逆变器供电的无刷直流电机仿真 Matlab/simulink仿真(201...
无线功率传输三相两电平逆变器供电的无刷直流电机仿真 Matlab/simulink仿真(2018a及以上版本)，
最近在搞一个挺有意思的玩意儿——用无线充电给无刷电机供电。说人话就是让电机摆脱电源线的束缚，还能保持稳定运行。这种玩法在机器人关节、无人机驱动场景里特别实用，今天带大伙儿看看怎么用Simulink搭建这个系统。
整个系统的骨架长这样：无线能量发射端→谐振耦合→三相整流→两电平逆变器→BLDC电机。重点在于逆变器的SVPWM控制和无线传输的动态匹配。咱们直接打开Simulink，先拖个Three-Phase Programmable Voltage Source模拟发射端线圈，频率设成85kHz（这个频段电磁干扰相对小）。
% 无线发射端参数配置 Lp = 120e-6; % 发射线圈电感 Cp = 1/( (2*pi*85e3)^2 * Lp ); % 谐振电容计算 fprintf('谐振电容值：%.2nF\n', Cp*1e9);运行这段代码会发现需要约29.3nF的匹配电容，这时候在Simulink里给耦合线圈并联个C=30nF的电容，基本就搞定无线传输部分了。
接下来是重头戏——三相逆变器。别被SVPWM吓到，其实用Simulink现成的模块就能搭。重点注意死区时间设置，电力电子器件开关瞬间的交叉导通可不是开玩笑的：
!逆变器子系统结构
双击PWM生成模块，这里用了基于矢量的算法。核心代码长这样：
function [gata_A, gate_B, gate_C] = svpwm(theta, Vdc) % 简化版SVPWM算法 sector = floor(theta/(pi/3)) + 1; % ... 占空比计算部分省略 ... % 关键点：确保切换矢量时留有0.5us死区 dead_time = 0.5e-6; gate_A = delay_pulse(UA, dead_time); % 同理处理B、C相 end注意这里用时间延迟实现死区，实际工程中需要更精细的处理，但仿真时可以这么玩。接上BLDC电机模型后，重点来了——怎么让电机稳定启动。
无线功率传输三相两电平逆变器供电的无刷直流电机仿真 Matlab/simulink仿真(2018a及以上版本)，
电机的换相信号处理有个坑：无线供电系统的电压波动会影响霍尔信号。实测发现加上个滞环比较器效果拔群：
[Hall1, Hall2, Hall3] --> Compare with 0.5*Vdc ±5% hysteresis --> 换相逻辑最后来个骚操作——动态负载测试。用个Step模块让负载转矩在0.5秒时突然从0.1N·m跳到0.8N·m，观察系统响应：
!仿真波形
从波形能看到，虽然无线传输导致电压有约12%的波动，但通过逆变器的闭环控制，电机转速在200ms内就恢复了稳定。这个过程中最吃性能的是谐振线圈的Q值，建议保持在80-120之间，太高了容易振荡，太低了传输效率暴跌。
整个模型跑下来大概需要23秒（i7-11800H），要是把开关频率从20kHz降到10kHz，速度能快一倍，但电流纹波会明显增大。玩硬件的朋友应该懂这种取舍的痛...（笑）
源码已打包放在Github，搜"WPT-BLDC-Simulink"就能找到。下回咱们聊聊怎么把这个系统移植到TI C2000系列DSP上跑实时控制。