Описание

Этот пример показывает понижающий конвертер постоянного тока, подавающий RC-нагрузку от источника 200 В. Частота ШИМ устанавливается на 5 кГц, а коэффициент заполнения изменяется между 0,1 и 0,8. С этой частотой PWM 5 кГц, шаг расчета, необходимое для 0,5% разрешения при коэффициенте заполнения с помощью стандартного метода дискретизации (Tustin или Backward Euler), составляет Ts = 1e-6 сек (1 МГц частота дискретизации = 200 х PWM_freq - > разрешение = 1/200 = 0,5%). Пример показывает, что использование интерполяции позволяет запускать модель с гораздо большим временным шагом (Ts = 20e-6 сек) при сохранении точности модели. Пример также демонстрирует концепцию штампованных по времени сигналов управления ключами в коммутационных устройствах специализированных степеней.

Симуляция

По умолчанию время расчета инициализируется до 20e-6 секунд (внутри Model Properties - > PreloadFcn Callback). Откройте блок powergui и на вкладке Preferences убедитесь, что для параметра «Discrete solver» задано значение Tustin, и что включена опция «Interpolate switching events». Также убедитесь, что опция «Использовать штампованные по времени сигналы управления ключами» отключена. Активизируются Данные моделирования Inspector, и регистрируется сигнал Vload.

1) Выполните первую симуляцию с интерполяцией в обслуживании. Обратите внимание, что подсистема с именем Time-Stamping System комментируется таким образом, что импульсный сигнал блока PWM Generator передается непосредственно в блок IGBT.

2) Теперь, в блоке Powergui, включите опцию «Использовать штампованные по времени сигналы ворот» и раскомментируйте Систему штамповки по времени. Теперь эта подсистема вычисляет задержки включения и задержки для импульсного сигнала. Три сигнала (импульс, задержка включения и задержка отключения сигналов) теперь передаются в блок IGBT. Запустите симуляцию и проверьте, что результаты симуляции совпадают.

3) Теперь отключите интерполяцию и задайте Ts = 1e-6 в командном окне. Закомментируйте систему Time-Stamping и отключите опцию «Use time-stamped gate signals». Выполните третий запуск симуляции.

4) На вкладке Powergui Solver установите для Симуляция type» значение Continuous. Выполните четвертый запуск симуляции с непрерывной моделью.

5) Используя Data Inspector, сравните четыре запусков симуляции. Напряжение Vload, полученное во время вторых и третьих запусков (интерполяция с Ts = 20e-6 с и без интерполяции с Ts = 1e-6 с), очень близко к непрерывным результатам симуляции.

6) Заметьте, что решение интерполяции соответствует непрерывному решателю и даже более точно, чем стандартный дискретный решатель.

7) Сравните скорости симуляции дискретных моделей (интерполяция с Ts = 20e-6 сек и отсутствие интерполяции с Ts = 1e-6 сек). Чтобы достичь значительных времен симуляции, увеличьте время остановки симуляции до 0,5 с. Diagnostic Viewer отображает время симуляции в конце каждого запуска симуляции. Увеличение скорости, полученное методом интерполяции, приблизительно 4X.