主要讨论PWM比较器的Simulink模型
pwm 比较器的功能
还是以本系列文章中，用到的三相两电平逆变器为控制对象。下图是正弦波调制（spwm）的三相两电平逆变器的波形。
输入的是三相的正弦波信号，三角载波与正弦信号波进行比较，当正弦信号波的值大于三角载波的值，输出“1”，否则，就输出“0”；pwm比较器一共生成6个pwm信号，控制6个igbt的开通和关断。pwm比较器输出“1”控制igbt开通，“0”信号igbt关断。控制逆变器输出的三相相电压和三相线电压如下图所示。
对于三相两电平逆变器，为了防止上下桥臂同时导通而短路，pwm比较器还需要插入死区时间。
此外，为了让电流、速度和位置采样与pwm占空比的更新同步，以及控制器算法模型的触发运行，必须还有中断触发信号生成功能。
因此整个pwm比较器包括四部分:
(1) 三角载波生成；
(2) 信号比较，生成pwm控制信号；
(3) 插入死区时间；
(4) 中断触发信号生成；
正弦波调制（spwm）的三相两电平逆变器的波形
三角载波生成
因为三角载波生成的模型是在fpga中运行的，因此数据类型需要整型。
最方便的方法就是使用simulink的hdl coder模型库中的hdl counter模块。通过控制输入端口dir控制hdl counter模块的计数方向。
hdl counter模块
示例模型如下：
三角载波生成的simulink模型
仿真步长为1e-8，relay 模块的switch on point为10000，switch off point为0，输出“0”或者“1” 控制hdl counter模块的计数方向，生成0~10000的三角波，频率为5khz。
三角载波信号
pwm 信号生成
三角载波与信号波进行比较，当信号波的值大于三角载波的值，输出“1”，否则，就输出“0”；pwm比较器一共生成6个pwm信号，控制6个igbt的开通和关断。
此功能的simulink模型如下：
pwm信号生成的simulink模型
死区时间
通常死区时间的插入通过增加pwm信号的开通延时实现的。
简单说就是：如果pwm信号由“1”变“0”，即由开通变为关断，则马上关断；如果pwm信号由“0”变“1”，即由关断变为开通，则延时t_delay再开通；此功能的simulink模型如下，c_delay端口为输开通延时计数值。
死区时间的simulink模型
中断触发信号生成
此功能比较简单，simulink模型如下图所示，在三角波的底点和顶点都产生中断，如果只在底点或者只在顶点，可以根据需要修改即可。
中断触发信号生成的simulink模型
以上模型皆可以通过simulink的hdl coder工具生成hdl代码，部署至speedgoat的fpga板卡。
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(1) 三角载波生成；
(2) 信号比较，生成pwm控制信号；
(3) 插入死区时间；
(4) 中断触发信号生成；
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因为三角载波生成的模型是在fpga中运行的，因此数据类型需要整型。
最方便的方法就是使用simulink的hdl coder模型库中的hdl counter模块。通过控制输入端口dir控制hdl counter模块的计数方向。
hdl counter模块
示例模型如下：
三角载波生成的simulink模型
仿真步长为1e-8，relay 模块的switch on point为10000，switch off point为0，输出“0”或者“1” 控制hdl counter模块的计数方向，生成0~10000的三角波，频率为5khz。
三角载波信号
pwm 信号生成
三角载波与信号波进行比较，当信号波的值大于三角载波的值，输出“1”，否则，就输出“0”；pwm比较器一共生成6个pwm信号，控制6个igbt的开通和关断。
此功能的simulink模型如下：
pwm信号生成的simulink模型
死区时间
通常死区时间的插入通过增加pwm信号的开通延时实现的。
简单说就是：如果pwm信号由“1”变“0”，即由开通变为关断，则马上关断；如果pwm信号由“0”变“1”，即由关断变为开通，则延时t_delay再开通；此功能的simulink模型如下，c_delay端口为输开通延时计数值。
死区时间的simulink模型
中断触发信号生成
此功能比较简单，simulink模型如下图所示，在三角波的底点和顶点都产生中断，如果只在底点或者只在顶点，可以根据需要修改即可。
中断触发信号生成的simulink模型
以上模型皆可以通过simulink的hdl coder工具生成hdl代码，部署至speedgoat的fpga板卡。
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