在该示例中,您将由恒定输入信号驱动的DC电动机进行估计脉冲宽度调制信号并查看电动机输出处的电流和旋转运动。
要查看已完成的模型,请打开PWM控制的直流电动机例子。
选择块以表示输入信号,直流电机和电机输出显示器。
下表介绍了代表系统组件的块的角色。
堵塞 |
描述 |
---|---|
求解器配置 | 定义适用于所有物理建模块的求解器设置 |
PS-万博1manbetxSimulink转换器 | 将输入物理信号转换为Simulink万博1manbetx®信号 |
受控PWM电压 | 生成近似脉冲宽度调制电动机输入信号的信号 |
H桥 | 驱动直流电机 |
直流电机 | 将输入电能转换为机械运动 |
电流传感器 | 将驱动电机驱动的电流转换为与电流成比例的可测量物理信号 |
直流电压源 | 产生直流电压 |
电气参考 | 提供电气地面 |
机械旋转参考 | 提供机械地面 |
理想的旋转运动传感器 | 将电机的旋转运动转换为与运动成比例的可测量物理信号 |
范围 | 显示电机电流和旋转运动 |
创建一个新模型。
添加到下表中列出的模型。表的库列指定每个块的分层路径。
堵塞 |
图书馆 |
数量 |
---|---|---|
求解器配置 | simscape.>公用事业 |
1 |
PS-万博1manbetxSimulink转换器 | simscape.>公用事业 |
2 |
受控PWM电压 | simscape.>电气>集成电路 |
1 |
H桥 | simscape.>电气>半导体和转换器>转换器 |
1 |
直流电机 | simscape.>电气>机电>拉丝电机 |
1 |
电流传感器 | simscape.>基础库>电气>电气传感器 |
1 |
直流电压源 | simscape.>基础库>电气>电源 |
1 |
电气参考 | simscape.>基础库>电气>电气元件 |
1 |
机械旋转参考 | simscape.>基础库>机械的>旋转元件 |
1 |
理想的旋转运动传感器 | simscape.>基础库>机械的>机械传感器 |
1 |
范围 | 万博1manbetx>常用的块 |
2 |
笔记
您可以使用Simscape™功能ssc_new.
域类型电气
要创建包含这些块的Simscape模型:
万博1manbetxSimulink-PS转换器
PS-万博1manbetxSimulink转换器
范围
求解器配置
电气参考
重命名并如图所示所示连接块。
现在您已准备好指定块参数。
指定以下参数以表示系统组件的行为:
以下块指定未对特定块特定的模型信息:
求解器配置
电气参考
机械旋转参考
与Simscape模型一样,您必须在每个拓扑上不同的物理网络中包含一个求解器配置块。此示例具有单个物理网络,因此使用一个求解器配置块具有默认参数值。
您必须包含每个电气引用块Simscape Electrical™网络。您必须在包括机电块的每个网络中包含机械旋转参考块。这些块没有任何参数。
有关使用参考块的更多信息,请参阅基础规则。
您使用这些块生成电机输入信号:
直流电压源块(PWM参考电压)产生恒定信号。
受控的PWM电压块产生脉冲宽度调制信号。
H-Bridge块驱动电机。
在此示例中,除了PWM端口之外的H-Bridge块的所有输入端口都连接到地面。结果,H-Bridge块的行为如下:
当电机接通时,H桥块将电机端子连接到电源。
当电动机关闭时,H桥块充当续流二极管以保持电动机电流。
在此示例中,您可以使用恒定电流模拟电机,其值是PWM信号的平均值。通过使用这种类型的信号,您可以设置估计电机行为的快速模拟。
设置DC电压源块参数如下:
恒定电压到2.5
设置受控的PWM电压块参数,如下所示:
PWM频率到4000.
仿真模式到平均
该值告诉块生成输出信号,其值是PWM信号的平均值。使用平均信号模拟电动机在存在PWM信号时估计电动机行为。验证此近似值,使用值PWM.
对于此参数。
设置H-Bridge块参数如下:
仿真模式到平均
该值告诉块生成输出信号,其值是PWM信号的平均值。使用平均信号模拟电动机在存在PWM信号时估计电动机行为。验证此近似值,使用值PWM.
对于此参数。
笔记
对受控PWM电压和H桥块的仿真模式必须是相同的。
配置拼接电机的块。
设置如下所示的直流电机块参数,将单位设置留在其默认值(其中适用):
电扭矩标签:
模型参数化到按额定功率,额定速度和空载速度
电枢电感到0.01
无负载速度到4000.
额定速度(额定负载)到2500
额定负载(机械电源)到10.
额定直流电源电压到12.
机械的标签:
转子惯性到2000年
转子阻尼到1E-06.
指定创建电机电流显示的块的参数:
电流传感器堵塞
PS-万博1manbetxSimulink转换器1堵塞
当前的范围
在三个块中,只有PS-Simulink转换器1块具有参数。万博1manbetx设置PS-Simuli万博1manbetxnk转换器1块输出信号单元参数到一种
表示块输入信号具有安培的单位。
指定创建电机扭矩显示器的块的参数:
理想的旋转运动传感器堵塞
PS-万博1manbetxSimulink转换器堵塞
rpm.范围
三个街区,只有PS-万博1manbetxSimulink转换器块具有您需要为此示例配置的参数。设定PS-万博1manbetxSimulink转换器堵塞输出信号单元参数到rpm.
表示块输入信号具有每分钟转速单位。
笔记
您必须键入此参数值。下拉列表中不可用。
配置求解器参数以使用连续时间求解器,因为Simscape电气型号仅使用连续时间求解器运行。增加求解器可以采用的最大步长,因此模拟运行得更快。
在模型窗口中,选择造型>模型设置要打开“配置参数”对话框。
选择ode15s(僵硬/ ndf)
来自求解器列表。
扩张附加选项并进入1
为了最大步长参数值。
点击行。
有关配置求解参数的更多信息,请参阅模拟电子,机电电力或电力系统。
在该示例的这一部分中,您可以运行模拟并绘制结果。
在模型窗口中,选择模拟>跑步运行模拟。
要在范围窗口中查看电机电流和扭矩,请双击范围块。您可以在运行模拟之前或之后完成此操作。
笔记
默认情况下,范围显示屏在屏幕上堆叠在一起,因此您只能看到其中一个。单击并拖动Windows以重新定位它们。
以下绘图显示电机电流。
电机电流
下一个图表显示了电机RPM。
电机RPM.
如预期的那样,当施加的直流电压为2.5V时,电机在约2000rpm时运行。