PWM

Сгенерируйте идеальный модулированный сигнал ширины импульса, соответствующий входному коэффициенту заполнения

Библиотека:
Simulink/Разрывы

Описание

Используйте блок PWM, чтобы сгенерировать идеальный модулированный сигнал ширины импульса.

Модуляция ширины импульса (PWM) является методом для кодирования аналогового сигнала с использованием квадратных импульсов. Это кодирование достигается путем управления долей одного периода квадратной волны, которая установлена на высокое значение. Эта фракция является коэффициентом заполнения сигнала. Отношение между модулированным сигналом и входом коэффициентом заполнения может быть просто описано как:

$\bar{y} = D y_{m a x} + (1 - D) y_{m i n}$

где _ymax и _ymin являются верхней и нижней границами коэффициента заполнения, соответственно. Для блока PWM коэффициент заполнения ограничивается [0,1]. Таким образом, идеализированный сигнал PWM пропорциональен D коэффициента заполнения.

Порты

Вход

расширить все

`D` - Коэффициент заполнения
скаляр

Желаемый коэффициент заполнения импульсного P, заданный как скаляр в области значений [0,1].

Типы данных: double

Выход

расширить все

`Port 1` - Выходной импульс
скаляр

Сигнал ШИМ, соответствующий входному коэффициенту заполнения.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

`Period (s)` - Ширина импульса
1 (по умолчанию) | действительный скаляр

Время между восходящими ребрами последовательных импульсов выходного сигнала. Меньшее значение представляет импульс более высокой частоты.

`Run at fixed time intervals` - Выбор поведения в непрерывном или дискретном времени
`continuous` (по умолчанию) | `discrete`

Выберите, должен ли блок работать в непрерывном или дискретном режимах дискретной выборки.

По умолчанию блок использует continuous режим дискретизации, так как он улучшает эффективность симуляции с помощью переменных решателей шага.

Выберите discrete режим дискретизации, если необходимо:

использовать решатель с фиксированным шагом
сгенерировать код
дискретизация выходного сигнала блока

`Sampling rate` - Установите разрешение импульса
0,1 (по умолчанию) | скаляром

Задайте скорость, с которой блок дискретизирует входной сигнал коэффициента заполнения. Эта частота дискретизации становится разрешением выходного импульсного сигнала.

Зависимости

Этот параметр требует, чтобы Sampling mode был установлен на discrete

`Disallow zero duty cycle` - Избегайте алгебраических циклов
off | on

Включите этот параметр, чтобы разбить алгебраические циклы, содержащие блок PWM.

Примечание

Включение этого параметра приводит к появлению значения сигналов 0 или ниже для входного сигнала коэффициента заполнения, чтобы выдать ошибку.

Типы данных: Boolean

Примеры моделей

Управление ШИМ усилителем конвертера

Управляйте усилителем конвертера, используя блок PWM в Simulink. Усилитель реализован с помощью блока Boost Converter (Simscape Electrical) в библиотеке Simscape™ Electrical™.

Откройте модель

Управляемый Напряжением Осциллятор

Моделируйте идеальный генератор, управляемый напряжением, используя блок Variable Pulse Generator, чтобы создать частотные колебания.

Откройте модель

Характеристики блоков

Типы данных	`double`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Алгоритмы

расширить все

Непрерывный режим дискретизации

Для импульса, запускающегося в момент времени _tk

$y (t) = {\begin{matrix} 1 & t_{k} < t < t_{k} + p w \\ 0 & t_{k + 1} < t < t_{k} + p w \end{matrix}$

где pw - ширина импульса. Для заданного P периода pw пропорциональна коэффициенту заполнения D

$p w = D (t_{k}) * P (t_{k})$

Дискретный режим дискретной дискретизации

В режиме дискретной дискретизации входной сигнал коэффициента заполнения дискретизируется со скоростью, заданной параметром Sampling rate.

Для заданного _tS частоты дискретизации количество выборок, необходимых для импульса pw ширины, может быть выражено следующим образом

$\begin{array}{l} n_{p w} = \begin{matrix} ⌊ \frac{D_{k} . P_{k}}{T_{S}} ⌋ & 0 < n_{p w} < n_{P} \end{matrix} \\ n_{P} = ⌊ \frac{P}{T_{S}} ⌋ \end{array}$

где _nP - количество выборок, необходимых для симуляции импульса периодического P.

Рассмотрим номинальный импульс периода, P со частотой дискретизации набора блоков _tS = 0,25 P. Количество отсчетов, необходимых для одного периода импульса, _nP = 4. Таким образом, для входного коэффициента заполнения D = 0,47, количество _{n pw} отсчетов плавает до $⌊ \frac{0.47 P}{0.25} ⌋$ = 1. Поэтому импульс высок для 1 из 4 выборок в период.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Не рекомендуемый для производственно-качественного кода. Относится к пределам и ограничениям на скорость и память, часто встречающиеся во встраиваемых системах. Сгенерированный код может содержать динамическое выделение и освобождение памяти, рекурсию, дополнительные накладные расходы на память и широко меняющееся времена выполнения. Хотя код функционально действителен и в целом приемлем в окружениях, богатых ресурсами, меньшие целевые процессоры часто не могут поддерживать такой код.

В целом, рассмотрите использование Simulink Model Discretizer, чтобы преобразовать непрерывные блоки в дискретные эквиваленты, которые поддерживают генерацию производственного кода. Чтобы запустить дискретизатор модели, в Simulink^® Редактор, на вкладке Apps, под Apps, под Control Systems, нажмите Model Discretizer. Одним из исключений является Second-Order Integrator блок, потому что для этого блока Дискретизатор Модели производит приблизительную дискретизацию.

Документация

PWM

Описание

Порты