В этом примере показано, как использовать метод интерполяции на powergui для сохранения точности модели для моделирования с большими временными шагами.
В этом примере показан бак-преобразователь постоянного тока, питающий RC-нагрузку от источника 200 В. Частота ШИМ устанавливается на уровне 5 кГц, а рабочий цикл изменяется от 0,1 до 0,8. С этим частота PWM на 5 кГц типовое время, необходимое для резолюции на 0,5%, циклом на дежурстве, используя стандартный метод дискретизации (Тастин или Обратного Эйлера) является Ts = 1e-6 секунда (частота дискретизации на 1 МГц = 200 x PWM_freq-> резолюция = 1/200 = 0,5%). Пример показывает, что использование интерполяции позволяет запускать модель с гораздо большим шагом времени (Ts = 20e-6 сек) при сохранении точности модели. Пример также демонстрирует концепцию сигналов затвора с временной меткой в устройствах коммутации специализированных систем питания.
По умолчанию время выборки инициализируется равным 20-6 секундам (в окне «Свойства модели - > Предварительный обратный вызов Fcn»). Откройте блок powergui и на вкладке «Preferences» убедитесь, что для параметра «Discrete solver» установлено значение Tustin и включена опция «Interpolate switching events». Также убедитесь, что опция «Use-time-stamped gate signals» отключена. Инспектор данных моделирования включен, и сигнал Vload регистрируется.
1) Выполните первое моделирование с интерполяцией в рабочем состоянии. Следует отметить, что подсистема с именем Time-Stamping System комментируется таким образом, что импульсный сигнал блока генератора ШИМ передается непосредственно в блок IGBT.
2) Теперь в блоке powergui включите опцию «Use-time-stamped gate signals» и раскомментируйте систему временных меток. Эта подсистема теперь вычисляет задержки включения и отключения импульсного сигнала. Три сигнала (импульс, запаздывание и запаздывание) теперь передаются в блок БТИЗ. Запустите моделирование и убедитесь, что результаты моделирования совпадают.
3) Отключите интерполяцию и укажите Ts = 1e-6 в окне команд. Прокомментируйте данные в системе отметок времени и отключите опцию «Use-time-stamped gate signals». Выполните третий прогон моделирования.
4) На вкладке powergui Solver установите для параметра «Simulation type» значение Continuous. Выполните четвертый прогон моделирования с непрерывной моделью.
5) Сравните четыре прогона моделирования с помощью инспектора данных. Напряжение нагрузки, полученное во время второго и третьего прогонов (интерполяция с Ts = 20e-6 с и без интерполяции с Ts = 1e-6 с), очень близко к результатам непрерывного моделирования.
6) Обратите внимание, что интерполяционный решатель соответствует непрерывному решателю и даже более точен, чем стандартный дискретный решатель.
7) Сравните скорости моделирования дискретных моделей (интерполяция с Ts = 20e-6 с и без интерполяции с Ts = 1e-6 с). Для достижения значительного времени моделирования увеличьте время остановки моделирования до 0,5 сек. Программа Diagnostic Viewer отображает время моделирования в конце каждого прогона моделирования. Увеличение скорости, полученное методом интерполяции, приблизительно 4X.