车载逆变电源的Saber与Simulink联合仿真

图1的控制系统图是在Matlab／Simulink中搭建的，通过SaberCosim模块实现与Saber的数据交换。在Saber软件主界面中，有一个Saber Simulink Cosimulation Tool，点击之后，选择File→install Cosim files，选择与Simulink相对应的版本，安装得到SaberCosim．mdl模型，打开这个模型，即可得到SaberCosim功能块。将其拖入到Sireulink的模型文件中，并设置输入信号数为6，输出信号数为1，其信号的输入／输出正好与仿真原理图中的Inverter_cosim模块相反。
3．3．2 推挽控制原理图
它的控制过程是通过反馈回的电压与锯齿波进行比较得到一系列占空比可调的方波。该控制过程具有死区控制和输出强制关断等功能。锯齿波频率为50 kHz，幅值为5 V。若DTC死区控制输入电压为0 V，则由于已经有0．1 V的偏置电压，则最大占空比为98％。其中Q1，Q2为具有死区的互补输出。如图2所示。

反馈控制中使用比例环节，由于占空比只能在0～98％的范围内变化，所以该系统控制回路在前向通道上有一个限幅环节，这个非线性环节将会影响系统反应的快慢，因此在控制上要考虑到这个非线性环节。
3．3．3 逆变控制原理图
逆变电路采用双极性调制，调制比为0．9，调制波为50 Hz正弦波，载波频率为10 kHz。其中桥式电路对角开关同时导通、关断，即1，4开关管同信号，2．3开关管同信号，其门极和漏极驱动电压为15 V。如图3所示。

3．4 仿真买验结果
Saber可以进行交流小信号分析、暂态分析、零极点分析、应力分析等。本例可直接做暂态分析。仿真时间400ms，仿真步长1μs。仿真时间需要22 min。而使用Matlab／Simulink搭建同样一个系统，在同样的误差和相同的时间内，利用变步长算法仿真只仿真了190μs。由此可见Saber在开关电源仿真方面比Matlab／Simulink具有极大的优势，大大缩短了仿真时间。图4是仿真波形结果，负载电压近似正弦波。Matl ab／Simulink对波形进行的处理，Saber都可以做到，并且其波形计算器还可以对波形进行更多的后续处理。利用Saber的傅里叶分析也可以得到其谐波含量等数据。图4为仿真实验结果，上半图为高压直流端电压的实时波形，下半图为负载电压正弦波波形。从图中可以看出高压直流波形进入稳态后维持在300 V，负载交流电压有效值在219 V，频率50 Hz，波形良好。