發(fā)布時間：2018-03-29 10:47

  本文選題：Simulink　切入點：PWM技術　出處：《青島科技大學》2016年碩士論文

【摘要】：隨著電力電子技術快速發(fā)展,電力電子設備的應用范圍也越來越廣。脈寬調制技術作為電力電子技術中非常重要的一部分,因而也變得越來越重要,其不論是控制方案的種類,還是控制系統(tǒng)的整體性能都在不斷提高。采用傳統(tǒng)的DSP來實現(xiàn)PWM技術,其電路結構十分復雜。而采用FPGA器件產(chǎn)生PWM,不僅具有高精度和響應速度快的優(yōu)點,還可以使產(chǎn)生的PWM周期變化控制在微秒到秒的范圍內,這是DSP難以實現(xiàn)的。由于FPGA可將整個系統(tǒng)設計于同一芯片中,實現(xiàn)片上系統(tǒng)SOC,從而大大縮小其體積。因此采用高集成度、高速的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA為實現(xiàn)高速、高精度PWM提供了保證。論文以此為背景開展的研究工作如下:第一,針對現(xiàn)代電力電子控制技術的發(fā)展狀況和需求,深入研究了幾種常用的PWM控制技術數(shù)學模型;利用仿真軟件MATLAB對各種控制技術的數(shù)學模型進行系統(tǒng)仿真建模,并利用System Generator工具完成數(shù)學模型到SG模型的轉化。第二,研究了基本的PWM控制技術的主要環(huán)節(jié)建模方法,在SG模型的仿真環(huán)境中完成具體參數(shù)的設置,利用SG模塊得到各種PWM控制技術的Verilog語言描述,在此基礎上進行編譯、綜合和仿真測試后完成各種調制算法的FPGA硬件實現(xiàn)。第三,脈寬調制技術FPGA實現(xiàn)的關鍵在于控制算法的Verilog代碼轉化,本次研究利用Xilink的System Generator工具完成控制算法向Verilog代碼的轉換,完美的解決了這一難點,省去了復雜的人工編程,有效的縮短了開發(fā)周期。通過Simulink和System Generator仿真波形的比較分析,所得的輸出脈沖完全一致,驗證了本次研究的正確性。
[Abstract]:With the rapid development of power electronics technology, the application of power electronic equipment is becoming wider and wider. As a very important part of power electronics technology, pulse width modulation technology has become more and more important, regardless of the type of control scheme. The whole performance of the control system is improving continuously. The circuit structure of using traditional DSP to realize PWM technology is very complicated. The FPGA device not only has the advantages of high precision and fast response, but also has the advantages of high precision and high response speed. The PWM cycle can be controlled in the range of microsecond to second, which is difficult for DSP to realize. Because FPGA can design the whole system in the same chip and realize the system on a chip, the volume of the system can be greatly reduced. Therefore, the high integration level is adopted. The high speed field programmable gate array (FPGA) provides the guarantee for realizing high speed and high precision PWM. The research work based on this background is as follows: first, aiming at the development and demand of modern power electronic control technology, In this paper, several commonly used mathematical models of PWM control technology are deeply studied, and the mathematical models of various control technologies are simulated and modeled by simulation software MATLAB, and the transformation from mathematical model to SG model is completed by using System Generator tool. The main link modeling method of basic PWM control technology is studied. The specific parameters are set up in the simulation environment of SG model. The Verilog language description of various PWM control technologies is obtained by using SG module and compiled on this basis. After synthesis and simulation test, the FPGA hardware implementation of various modulation algorithms is completed. Thirdly, the key of FPGA realization of pulse width modulation technology lies in the Verilog code transformation of the control algorithm. This study uses the System Generator tool of Xilink to complete the conversion of the control algorithm to Verilog code. This problem is solved perfectly, the complicated manual programming is eliminated, and the development cycle is shortened effectively. By comparing and analyzing the simulation waveforms of Simulink and System Generator, the output pulse is completely consistent, which verifies the correctness of this research.
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN787.2

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本文編號：1680799