simulink中pwm比较器（pwm比较器仿真）

PWM比较器功能

本系列文章中仍然采用三相两电平逆变器作为控制对象。下图是采用正弦波调制（SPWM）的三相两电平逆变器的波形。

输入是三相正弦波信号。将三角载波与正弦信号波进行比较。当正弦信号波的值大于三角载波的值时，输出“1”。否则输出“0”； PWM比较器总共产生6A PWM信号，控制6个IGBT的开通和关断。 PWM比较器输出“1”信号控制IGBT导通，“0”信号控制IGBT关断。控制逆变器输出的三相相电压和三相线电压如下图所示。

对于三相两电平逆变器，为了防止上下桥臂同时导通造成短路，PWM比较器还需要插入死区时间。

此外，为了使电流、速度和位置采样与PWM占空比更新以及控制器算法模型的触发操作同步，中断触发信号的产生是必要的。

因此整个PWM比较器由四部分组成：

(1)三角载流子生成；

(2)信号比较，产生PWM控制信号；

(3)插入死区时间；

(4)中断触发信号产生；

正弦波调制（SPWM）三相两电平逆变器波形

三角载波生成

由于三角载波生成的模型是在FPGA中运行的，因此数据类型需要为整数。

最方便的方法是使用Simulink 的HDL Coder 模型库中的HDL Counter 模块。通过控制输入端口dir来控制HDL Counter模块的计数方向。

HDL计数器模块

模型示例如下：

三角载波生成的Simulink 模型

仿真步长为1e-8，Relay模块的Switch on点为10000，Switch off点为0，输出“0”或“1”控制HDL Counter模块的计数方向，生成三角波频率为5kHz、0~10000的波。

三角载波信号

脉宽调制信号生成

将三角载波与信号波进行比较。当信号波的值大于三角载波的值时，输出“1”，否则输出“0”； PWM比较器总共产生6个PWM信号来控制6个IGBT的开通和关断。休息。

该函数的Simulink模型如下：

用于PWM 信号生成的Simulink 模型

死的时间

通常死区时间的插入是通过增加PWM信号的开启延迟来实现的。

简单来说：如果PWM信号从“1”变成“0”，即从开到关，那么就会立即关闭；如果PWM信号由“0”变为“1”，即由关闭变为开启，则Delay T_delay，然后开启；该函数的Simulink模型如下，C_delay端口为输入开启延迟计数值。

死区时间的Simulink 模型

中断触发信号产生

这个功能比较简单。 Simulink模型如下图所示。三角波的底点和顶点都会产生中断。如果只在底点或者只在顶点，可以根据需要修改。

用于中断触发信号生成的Simulink 模型

上述所有模型都可以通过Simulink的HDL Coder工具生成HDL代码，并将其部署到Speedgoat的FPGA板上。