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使用使用NI Multisim和和LabVIEW来设计和仿真来设计和仿真
在本文中,将学习到如何使用机电一体化,电力电子和传感器反馈模块(Multisim中的新特性)来创建一个闭环控
制系统。同时还简要介绍了如何创建并调试LabVIEW FPGA IP核。
目录
软件及硬件需求
介绍
技术背景文档
设计过程
LabVIEW FPGA IP核
完整系统架构
结论
1. 软件及硬件需求
Multisim 12.0
LabVIEW 2011
LabVIEW 2011 控制与仿真模块
LabVIEW 2011 FPGA 模块
CompactRIO (可选为硬件实现平台)
2. 介绍
使用系统级的仿真,你可以实现两个独立的仿真引擎(模拟SPICE电路和数字逻辑控制)之间的点对点仿真。这种功能完全体现
在Multisim和LabVIEW平台上,两者通过(cosimulation)的方式来完成交互。仿真的结果就是对整个模拟电路和数字模块的验
证,包括了所有的系统的动态特性。Multisim,作为专为准备的模拟和混合信号电路仿真的环境,内置了大量顶尖半导体厂商
(如Analog Devices, NXP, ON Semiconductor, Texas Instruments, 等)提供的SPICE模型。LabVIEW仿真引擎则以图形化,数
据流的形式有效地设计和实现控制逻辑。该引擎可以为机械系统的嵌入式数字代码提供高级的仿真优化解决方案。
图1. Multisim 和 LabVIEW联合仿真
在这个范例设计中,开发了一个有刷直流电机H-桥电路连同脉宽调制(PWM)闭环控制逻辑的完整的系统仿真方案。对直流电
机进行了建模并在Multisim中和H-桥晶体管及门极驱动一起进行了仿真。反馈传感器和测量电机速度的正交编码器用来为
LabVIEW提供反馈信号。在LabVIEW中,一个专利控制逻辑用来对Multisim送来的反馈的信号进行处理。生成的PWM控制信
号又再次施加给Multisim的输入接口,以此控制H-桥的晶体管门极开关状态。这个电路可以调节流入电机的电流大小。使用
LabVIEW FPGA IP模块进行的逻辑仿真以40MHz的频率运行。
本教程演示了一个在硬件实现前准确的桌面仿真原型。
3. 技术背景文档
学习以下相关知识:
LabVIEW和Multisim联合仿
H-桥拓扑结构
PID控制基础
直流电机闭环控制
PWM 基础
4. 设计过程
Multisim电路设计
设计的第一步是在Multisim中开发模拟电路。电路中包括了Multisim 12.0提供的新的电力电子元件模型。
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- qq_551868092022-05-23这个图都没有
weixin_38681082
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