记录17-2中，已经使用数学方法算出了调制波的计算公式，现在就用Plecs中的C-Script模块来实现调制波的输出：

打开Plecs软件，新建一个仿真模型，并添加一个C-Script模块，如下图：

双击C-Script模块，弹出菜单，用于设置C-Script模块的参数：

因为我们要计算三相调制波，根据三相调制波的计算公式，我们需要设置一些变量，例如当Vm位于 第0扇区时，

三相调制波的计算公式如下：

我们需要计算三相调制波的表达式的话，我们就需要知道Tx、Ty的，然后Tx、Ty的计算，就需要知道正六边形的边长，即2Vin/3，也就是数=说需要知道Vin；

然后还需要知道待合成的矢量Vm位于哪个扇区，也就是需要提供待合成的矢量Vm的位置，而待合成的矢量Vm的位置是由它的横坐标和纵坐标来指定，所以C-Script模块需要给它3个输入：

Vin

矢量Vm的横坐标

矢量Vm的纵坐标

然后C-Script模块的输出也是有3个：

Vma、

Vmb

Vmc

这三个调制波的大小

因为我们需要在每个开关周期都要更新一下调制波的大小，所以Sample time（采样时间）设置为开关周期，所以可以设置为1/fs

然后在计算过程中，也会用到开关周期Ts,所以Parameters设置为fs,然后在程序里转换成开关周期即可：

所以C-Script模块的参数设置如下：

下面就开始程序的并编写：

先选择代码声明的选项：

为了方便，我们将三个输入定义为宏的形式：

然后选择输出功能代码选项，开始程序代码的编写：

代码编写：

如上图，使用IsSampleHit(0)来判断每个开关周期是否达到，如果达到就执行If下面对应的代码。

然后我们需要编写代码：

我们需要判断Vm这个向量位于正六边形的哪个扇区，定义一个函数：

Int getSector()

这个函数需要的参数是：Valpha(Vm的横坐标)，Vbeta(Vm的纵坐标)：

我们在计算Tx、Ty等这些值的话，需要知道Vm这个向量的幅值和角度的，所以我们直接在getSector()这个函数中一并算出来这两个需要的参数，

但是由于在C语言中函数无法直接返回多个值，即getSector()的返回值只有一个，所以我们只能通过指针将幅值和角度返回，

因为使用了Vm的幅值和角度，所以需要在程序中声明一下：

根据以前的推导，我们知道Tx、Ty的结果如下：

根据Tx、Ty的计算公式，我们可以编写Tx、Ty、T0的程序：

先在程序中声明一下Tx、Ty、T0：

然后根据公式编写程序：

上面完成之后，我们就可以，根据Vm位于哪个扇区，再根据记录62推导的计算公式，来编写计算程序：

首先我们把getSector()函数返回值赋值给sector这个变量，sector就对应了Vm位于哪个扇区的扇区值，

然后就可以根据sector的值写程序，使用switch（）进行判断执行的操作：（计算公式见记录62）

代码如下：

现在来编写getSector()函数的程序代码：

getSector()函数写在代码声明里面：

使用atan2()这个函数，它是在知道横坐标x和纵坐标y的情况下，用来计算并返回α角度的：

使用atan2()函数得到了与水平轴的夹角globalAlpha:

.

得到了夹角globalAlpha之后，用它除以60°就可以得到Vm所在的扇区：

现在我们来求Vm这个矢量的长度Vm，我们知道Vm这个矢量的横坐标valpha和纵坐标vbeta,所以平方开根号就是它的长度：

然后我们来求解Vm所在的某个扇区时的α角度：

我们使用globalAlpha减去（扇区的编号乘以60°），就可以得到Vm所在某个扇区与Tx的夹角：

即：α = globalAlpha -（sector✖60°）

然后让程序返回所处的扇区值：

至此程序编写差不多了，点击apply会报错：

报错内容基本如下：

现在来改程序：

使用了atan2()、sqrt()等函数，但是没有在程序中包含头文件，需要加上<math.h>:

然后程序中多处使用fs,但是声明中没有定义，而且·fs是系统中的变量，需要使用ParamRealData（）来得到用系统中的变量

完成上面的修改后，再次点击Apply,仍有几个报错，如下：

提示M_PI即π 没有定义，虽然我们包含了math.h这个头文件，但因为Plecs版本升级的原因，

新版本的PLECS安装路径中找到math.h文件，在里面搜索M_PI，前面有个宏定义判断，说是在没有定义__STRICT_ANSI__的情况下才M_PI宏才会被定义，你在C-Script中的code declaration中包含math.h那一行的前面写上#undef __STRICT_ANSI__就行，如下：

 

至此程序基本完成，完整的程序如下：

 

完成后，我们开始进行仿真验证：

添加constant,用于Vin:

设置为500V:

 

然后添加一个正弦波形、一个余弦波形，使用Sin模块：

一个正弦模块就可以设置输出正弦和余弦两个信号：

添加混合模块mux:

双击将它的输入改成[1 2],表示第一个输入有1路信号，第二个输入有2路信号：

 

添加示波器，并连接电路，如下：

 

然后设置仿真参数：

为系统中的fs、fg等赋值：

 

设置完成后，即可运行仿真：

仿真结果如下：

 

从波形中可以看出，中间一段波形有问题，

查找原因，调试的话，我们可以在程序中把sector这个值打印出来，查看是不是因为sector得到的值是有问题的：

在程序中添加一个打印命令，打印sector的值：

因为使用了printf()函数，所以声明中要包含它的头文件<stdio.h>:

 

修改完成之后，我们打开Plecs的命令行窗口：

然后运行仿真，这时可以看到sector的数值：

 

 

原因是因为atan2()函数：

atan2()函数返回的是-π到π之间的角度，而Vm是在0-2π之间，所以需要修改一下程序：

添加一个判断条件：

 

修改后，再次运行仿真，sector的值就正常了：

仿真波形也正常了，得到的结果如下：

 

结果正确。

 

完整程序代码如下：

1、Code declarations

        

#undef __STRICT_ANSI__

#include<math.h>

 

#include<stdio.h>

 

#define fs ParamRealData(0,0)

 

#define Vin Input(0)

#define Valpha Input(1)

#define Vbeta Input(2)

 

double vm, localAlpha;

double Tx, Ty, T0;

 

int getSector(double valpha, double vbeta, double *vm, double *localAlpha)

{

    double globalAlpha = atan2(vbeta, valpha);      //求与水平轴之间的夹角

   

    if(globalAlpha < 0)

    {

        globalAlpha = globalAlpha + 2*M_PI;

    }

   

    int sector = floor(globalAlpha / (M_PI/3));     //求Vm所处的扇区

   

    *vm = sqrt(valpha*valpha + vbeta*vbeta);        //求Vm的长度

   

    *localAlpha = globalAlpha-(sector * (M_PI/3));  //求Vm的与Tx之间的夹角

   

    return sector;

   

}

 

 

2、Output function code

if(IsSampleHit(0))

{

    int sector = getSector(Valpha, Vbeta, &vm, &localAlpha);//调用函数求Vm处于哪个扇区

    //printf("sector = %d\n",sector);  

   

    Tx = sqrt(3)/fs*vm*cos(localAlpha + M_PI/6)/Vin;   //计算Tx

    Ty = sqrt(3)/fs*vm*sin(localAlpha)/Vin;            //计算Ty

    T0 = 1/fs - Tx - Ty;                               //计算T0

   

    switch(sector)

    {

        case 0:  //第0扇区

            Output(0) = (T0 + 2*Ty +2*Tx)*fs -1;

            Output(1) = (T0 + 2*Ty)*fs -1;

            Output(2) = (T0)*fs -1;

            break;

        case 1:  //第1扇区

            Output(0) = (T0 +2*Tx)*fs -1;

            Output(1) = (T0 + 2*Tx + 2*Ty)*fs -1;

            Output(2) = (T0)*fs -1;

            break;

        case 2:  //第2扇区

            Output(0) = (T0)*fs -1;

            Output(1) = (T0 + 2*Ty +2*Tx)*fs -1;

            Output(2) = (T0 + 2*Ty)*fs -1;

            break;

        case 3:  //第3扇区

            Output(0) = (T0)*fs -1;

            Output(1) = (T0 + 2*Tx)*fs -1;

            Output(2) = (T0 + 2*Tx +2*Ty)*fs -1;

            break;

        case 4:  //第4扇区

            Output(0) = (T0 + 2*Ty)*fs -1;

            Output(1) = (T0)*fs -1;

            Output(2) = (T0 + 2*Ty +2*Tx)*fs -1;

            break;

        case 5:  //第5扇区

            Output(0) = (T0 + 2*Tx +2*Ty)*fs -1;

            Output(1) = (T0)*fs -1;

            Output(2) = (T0 + 2*Tx)*fs -1;

            break;

    }

   

}

 

3、仿真电路图：