dSPACE平台下的SPWM驱动信号设计与应用

本文主要探讨了如何在基于dSPACE的电子设计工程背景下，设计并实现电压源逆变器(Voltage Source Inverter, VSI)驱动信号，特别是在处理SPWM(正弦脉宽调制)信号时遇到的问题。通常，dSPACE实验板卡不能直接将MATLAB/Simulink中的SPWM信号转换为实际的驱动信号，需要的是SPWM波的占空比信号作为输入。作者采用了一种创新的方法——规则采样法，通过MATLAB/Simulink工具进行SPWM信号的计算，从而获得所需的占空比信号。 规则采样法是一种常用的信号处理技术，它通过设定一定的采样规则，如固定的周期或特定的频率，将连续信号离散化为便于处理的离散信号。在本文中，这个过程确保了SPWM信号的准确转换，并且在理论上避免了由于采样频率不匹配可能产生的失真。 接着，作者将计算得到的SPWM占空比信号作为输入，与dSPACE的实验板卡配合，实现了基于该平台的SPWM驱动信号设计。这一步骤的关键在于如何有效地将MATLAB/Simulink中的模型转换为硬件可执行的代码，并确保信号的实时性和准确性。 这种基于dSPACE的解决方案在四桥臂冗余容错逆变器的实验平台上得到了验证。冗余容错逆变器是一种重要的电力电子设备，其可靠性对于许多高安全性的应用至关重要，如汽车、航空和航天等领域。通过dSPACE的实时仿真功能，设计者可以在硬件层面验证算法的性能，大大减少了实际测试中的风险，提高了研发效率。 实验结果显示，基于dSPACE的VSI驱动信号能够有效地驱动逆变器正常运行，证明了这种方法在实际应用中的可行性。本文提供了一个实用的策略，展示了如何利用dSPACE平台结合规则采样法来设计高质量的VSI驱动信号，这对于电力电子领域的研究和实践具有重要意义。