基于MATLAB的三相并网逆变器电流控制器设计仿真项目

资 源 简 介

本项目设计并仿真三相并网逆变器的电流控制系统，采用双闭环结构实现电压外环和电流内环控制，并在dq坐标系下通过PI调节完成解耦控制，保证高精度电流跟踪和电网同步。模型包括完整的控制算法和性能验证。

详 情 说 明

三相并网逆变器电流控制器设计与仿真

项目介绍

本项目专注于三相并网逆变器的电流控制器设计与仿真验证。核心目标是建立一个高性能的控制系统，实现并网电流的高精度跟踪与快速动态响应。项目采用基于dq坐标变换的解耦控制策略，结合双闭环（外环电压控制、内环电流控制）结构，并通过仿真全面评估控制器的稳态与动态性能。

功能特性

• 先进控制结构：采用外环电压控制、内环电流控制的双闭环设计，确保直流侧电压稳定与并网电流质量。
• dq解耦控制：在同步旋转dq坐标系下实现电流控制，利用PI控制器分别独立调节d轴（有功）和q轴（无功）电流，实现解耦，提升控制精度。
• 电网电压前馈：引入电网电压前馈补偿，有效抑制电网电压扰动对并网电流的影响。
• 谐波抑制能力：控制系统设计兼顾对特定次谐波的抑制，改善输出电流波形质量。
• 全面仿真分析：提供直观的仿真结果，包括电流波形、dq轴电流跟踪、动态响应过程以及总谐波失真（THD）分析。

使用方法

1. 参数设置：在脚本中设置仿真所需的系统参数，包括电网电压（如380V/50Hz）、直流侧电压（如600V）、LC滤波器参数（电感L、电容C）以及PI控制器参数。
2. 运行仿真：执行主脚本，启动Simulink模型进行仿真计算。仿真过程中可模拟负载阶跃变化等动态工况。
3. 结果分析：仿真结束后，脚本会自动绘制并显示三相电流波形、dq轴电流跟踪曲线、系统动态响应曲线，并计算输出电流的THD值及超调量、调节时间等性能指标。

系统要求

• 操作系统：Windows, macOS 或 Linux
• 软件环境：MATLAB (推荐 R2016b 或更高版本) + Simulink
• 必要工具箱：SimPowerSystems / Simscape Electrical (用于电力电子系统建模)

文件说明

主程序脚本整合了整个项目的核心流程。其主要功能包括：初始化三相并网逆变器系统的各项参数、启动包含控制器与逆变主电路的仿真模型、对仿真产生的数据进行后续处理与分析。具体分析内容包括绘制关键的电流波形图与动态响应曲线，并对电流质量进行谐波分析以计算总谐波失真率，最终将控制器的核心性能指标进行量化输出。