单相全桥PWM整流双闭环控制。 电压环采用PI控制器，电流环采用PR控制器；可以实现整流器交流侧单位功率因数，直流侧电压恒定。 额定：交流侧电压60V，电流10A，直流侧电压150V。 图为电阻1秒突加时的波形图，验证了闭环控制系统的稳定性！

单相全桥PWM整流这玩意儿搞双闭环控制到底有多猛？直接拿电阻突加实验说话——直流侧电压纹丝不动，交流电流还能和电压同相位，这就叫闭环控制的硬实力。电压环用PI，电流环上PR，这套组合拳可不是随便选的。PI控制器对付直流电压的稳态误差有天然优势，而PR控制器专治交流电流跟踪，谐振点在工频50Hz附近直接锁死基波分量。

先看电压外环的代码实现，核心就是离散化的PI运算：

% 电压外环PI控制器
function [I_ref] = VoltageLoop_PI(Vdc_ref, Vdc_meas, Kp_v, Ki_v, Ts)
    persistent integral_error;
    if isempty(integral_error)
        integral_error = 0;
    end
    error = Vdc_ref - Vdc_meas;
    integral_error = integral_error + error * Ts;
    I_ref = Kp_v * error + Ki_v * integral_error;  % 输出电流幅值指令
end

这里的积分项处理用了个小技巧——把积分时间常数藏在Ki参数里，省得每次都重新计算。采样时间Ts必须和实际控制周期严格对应，否则积分会飘得亲妈都不认识。注意这里的I_ref可不是直接给电流环用，得先乘上正弦同步信号生成电流指令的波形。

电流内环的PR控制器更带劲，直接上传递函数：

// PR控制器离散化实现（双线性变换法）
float PR_Controller(float error, float Kp, float Kr, float w0, float Ts) {
    static float prev_error = 0.0;
    static float prev_output = 0.0;
    
    float a = (2/Ts)*w0;
    float b = (Kr*a*Ts)/(4 + a*Ts);
    float output = prev_output 
                 + Kp*(error - prev_error) 
                 + b*(error + prev_error);
    
    prev_error = error;
    prev_output = output;
    return output;
}

这个实现直接把谐振峰钉死在w0=314rad/s（50Hz）。参数Kr决定谐振强度，大了容易振荡，小了跟踪不给力。实战中得拿扫频仪实测伯德图，看着相位裕度调参数才靠谱。

突加负载测试时，直流侧电压的恢复过程暴露了控制器的真本事。看看这波形：1秒时负载电阻从30Ω突变到15Ω，直流电压瞬间跌了5V，0.2秒内就拉回150V。秘密藏在电流环的快速响应——PR控制器的误差放大直接让IGBT的PWM占空比暴增，电感电流飙升速度比猎豹还快。

交流侧单位功率因数怎么实现的？看相量图就明白：网侧电压vac和电流iac完全同相位。实测THD不到3%，关键在PWM调制时加入了电压前馈补偿。这里有个骚操作——把电网电压的瞬时值乘以电流指令的符号位，直接抵消掉电网波动的影响：

def feedforward_compensation(v_grid, I_mag):
    phase = np.sign(v_grid)  # 检测电压极性
    return I_mag * phase * abs(v_grid)/Vdc_meas  # 动态调整调制深度

这招比单纯用锁相环快得多，特别适合电网电压有畸变的场合。不过要注意前馈量不能加太猛，否则会引发PWM饱和。

整套系统跑在10kHz开关频率下，用STM32G4系列的主控刚好吃得消。中断服务程序里把ADC采样、控制算法、PWM更新这三个动作压缩在50μs内完成，秘诀是用Cortex-M7内核的双精度浮点加速器——别再用定点数了，那玩意儿调参数能调到你怀疑人生。

最后说个实战坑点：直流侧电容的ESR直接影响电压环稳定性。曾经有个兄弟用普通电解电容，结果负载突变时电压振荡得像心电图。换成固态电容后波形立马光滑如丝——这年头，硬件选型不过关，软件再牛逼也白搭。