Variable Pulse Generator

生成理想的时变脉冲信号

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库:
Simulink / Discontinuities

描述

使用 Variable Pulse Generator 模块创建理想的调制脉冲信号。

一般情况下，模块的输出脉冲描述为

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

其中 pw 是输出脉冲宽度。

有关脉冲宽度调制的实现，请参阅PWM。

示例

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压控振荡器

打开模型

此示例说明如何使用 Variable Pulse Generator 模块来创建频率振荡，从而创建一个理想的压控振荡器模型。

压控振荡器使用输入调节电压来产生不同频率的波形。在很小的电压范围内，输入电压 ( $V_{in}$ ) 与输出振荡频率 ( $F$ ) 之间的关系成正比，可表示为：

$F(t) = K_c . V_{in}(t) + F_0 (1)$

其中

是振荡器敏感度，单位为 Hz/V
是振荡器在 $V_{in} = 0$ 时的静态频率或标称频率

在所包括的 vco_using_vpg 模型中，使用方程 (1) 中所示的公式生成期望的振荡频率信号 F_{in}(t)。在此模型中，调节电压 $V_{in}$ 是正弦波形。

端口

输入

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D — 占空比
标量

脉冲 P 的所需占空比，指定为在范围 [0,1] 内的标量。

数据类型: double

P — 周期
标量

输出信号的连续脉冲的上升沿之间的时间。值越小，表示频率脉冲越高。

数据类型: double

输出

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Port 1 — 调制脉冲信号
标量

对应于输入占空比的调制输出脉冲信号。

数据类型: double

参数

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允许零脉冲宽度 — 允许输出信号的幅值为零
off (默认) | on

启用此参数以允许输出脉冲信号支持宽度为 0 的脉冲。

注意

启用此参数会导致模块具有直接馈通。这可能会在您的模型中产生代数环。

以固定时间间隔运行 — 选择连续或离散时间行为
连续 (默认) | 离散

选择模块应在连续还是离散采样模式下运行。

默认情况下，模块使用连续采样模式，因为该模式能提高使用变步长求解器的仿真性能。

如果您需要执行以下操作，请选择离散采样模式：

使用定步长求解器
生成代码
对模块输出进行采样

采样率 — 设置脉冲分辨率
0.1 (默认) | 标量

指定模块对输入占空比信号进行采样的速率。此采样率成为输出脉冲信号的分辨率。

依赖关系

此参数要求采样模式设置为离散

模块特性

数据类型	`double`
直接馈通	`否`
多维信号	`否`
可变大小信号	`否`
过零检测	`否`

算法

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连续采样模式

Continuous PWM signal

对于从时间 t_k 开始的脉冲

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

其中 pw 是脉冲宽度。对于给定周期 P，pw 与占空比 D

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

成正比

离散采样模式

在离散采样模式下，输入占空比信号以以固定时间间隔运行参数指定的速率采样。

对于指定的采样率 t_S ，宽度为 pw 的脉冲所需的采样数可以表示如下：

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

其中 n_P 是仿真周期为 P 的脉冲所需的采样数。

Sampled PWM signal

假设有一个周期为 P 的标称脉冲，模块的采样率设置为 t_S= 0.25 P。一个脉冲周期所需的采样数 n_P= 4。因此，对于输入占空比 D= 0.47 ，采样数 n_pw 向下取整为 $⌊ \frac{0.47 P}{0.25} ⌋$ = 1。因此，对于周期中 4 个采样中的第 1 个，脉冲为高电平。

扩展功能

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C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

不建议用于生产级的代码。涉及到嵌入式系统中常见的资源限制以及对速度和内存的限制。生成的代码可以包含内存的动态分配和释放、递归、额外的内存开销以及长短不等的执行时间。虽然代码在功能上有效并且在资源丰富的环境中通常可接受，但较小的嵌入式目标通常不能支持此类代码。

通常，考虑使用 Simulink 模型离散化器将连续模块映射到支持生产代码生成的离散等效模块。要启动模型离散化器，请在 Simulink^® 编辑器中，在 App 选项卡上，在 App 下，在控制系统下，点击模型离散化器。一个例外是 Second-Order Integrator 模块，因为对于该模块，模型离散化器产生近似离散化。

版本历史记录

在 R2020b 中推出

另请参阅

PWM | Pulse Generator

主题

脉冲宽度调制 (PWM) (Simscape Electrical)

Variable Pulse Generator

描述

示例

压控振荡器

端口

输入

D — 占空比 标量

P — 周期 标量

输出

Port 1 — 调制脉冲信号 标量

参数

允许零脉冲宽度 — 允许输出信号的幅值为零 off (默认) | on

以固定时间间隔运行 — 选择连续或离散时间行为 连续 (默认) | 离散

采样率 — 设置脉冲分辨率 0.1 (默认) | 标量

依赖关系

模块特性

算法

连续采样模式

离散采样模式

扩展功能

C/C++ 代码生成 使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。

版本历史记录

另请参阅

主题

D — 占空比
标量

P — 周期
标量

Port 1 — 调制脉冲信号
标量

允许零脉冲宽度 — 允许输出信号的幅值为零
off (默认) | on

以固定时间间隔运行 — 选择连续或离散时间行为
连续 (默认) | 离散

采样率 — 设置脉冲分辨率
0.1 (默认) | 标量

C/C++ 代码生成
使用 Simulink® Coder™ 生成 C 代码和 C++ 代码。