NI Single-Board RIO通用逆变器控制器特性

作者：时间：2013-02-01来源：网络收藏

图4.直流有刷电机控制器的闭环控制系统仿真

1.速度正交解码器

2.连续时间可编程断路(PI)控制器

3.PWM波型发生器

4.H-桥驱动器

5.Multisim直流有刷电机对象

该控制器由一个正交解码器、一个PI控制器、一个PWM波型发生器和一个H-桥驱动器(图4中的第1项至第4项)构成。对于这个设计，默认的板载40MHzFPGA时钟确保了高分辨率，20KHz，小占空比和小死区时间的PWM数字脉冲的生成。仿真框图中的FPGA节点配置为以离散时间执行，就像该代码是在硬件FPGA芯片上执行一样，以此来仿真代码精确的时域行为。LabVIEWFPGA具有代码可并行执行和执行延迟低的优势，非常适合进行逆变器控制算法开发。可以在控制器设计阶段就对FPGA的行为进行仿真可以在较早的开发阶段就确保系统具有精确的性能。

一代算法设计完成，借助针对快速控制原型设计与硬件在环(HIL)应用的LabVIEW实时模块，您可以不需要生成代码就方便地将动态系统部署到实时硬件目标上。

开发函数库和IP核

使用LabVIEW电力电子套件和电力电子IP核库，借助内置的针对各种应用的VI(LabVIEW代码)，您可以减少开发时间和项目成本。使用该套件，您可以创建一个集电力电子参数测量，分析，监视与记录为一体的应用程序。您可以使用电力电子VI来测量电压，电流和频率;测量功率和能量值;分析电压和电流事件;综合并记录数据。

图5.LabVIEW电力电子套件函数面板。

LabVIEW电力电子套件符合以下标准

EN50160:2007,公共电力配送网络的电力电压特性

IEC61000-4-7:2002,电磁兼容性(EMC)，第4-7款：测试和测量技术-谐波和间谐波的测量和仪器仪表的通用指南，用于供电系统及与其相连的其它设备

IEC61000-4-15:2010,电磁兼容性(EMC)，第4-15款：测试和测量技术-闪变计-功能和设计规范

IEC61000-4-30:2008,电磁兼容性(EMC)，第4-30款:测试和测量技术-电能质量测量方法

IEEEStdC37.111:1999,IEEEStandardCommonFormatforTransientDataExchange(COMTRADE)forPowerSystems用于电力系统的通用IEEE标准瞬态数据交换格式(COMTRADE)

用于电力电子和运动控制(部分属于LabVIEWNISoftMotion模块)的IP核可以帮助您使用适用于各种功能的现成可用的IP核，包括用于三相永磁体同步和直流无刷电机/发电机以及逆变器的梯形和空间矢量换相器;Clarke和Park变换;三相锁相环;矩阵向量乘法和多通道的PID算法。

图6.IP核库

智能电网

借助LabVIEW兼容分布式网络协议(DistributedNetworkProtocol-DNP3)和IEC60870-5开放式通讯协议的优势，您开发的功率转换器可以直接用于智能电网。针对DNP3和IEC60870-5的NI-IndCom软件驱动可以让您使用LabVIEW函数来创建DNP3和IEC60870-5分支站点应用程序。您可以在Windows电脑上使用这些函数来进行编程开发，然后将其部署到NI Single-BoardRIOGPIC目标上来完成现场应用。