Моделирование цифрового регулирования ШИМ, Micro-Cap? Опции

[RGR]

Добрый день.
Необходимо промоделировать цифровое регулирование ШИМ для DC-DC преобразователя.
Вот примерная схема для моделирования:

Примерный принцип работы:
Выходное напряжение сравнивается с каким-то эталоном, снимается ряд ошибок с компаратора, которыми адресуется таблица из которой берется значение ИКС (b0*e[n]). Затем считается значение поправочного коэффициента которое прибавляется к предыдущему значению ШИМ. d[n] = d[n-1] + b0*e[n] + b1*e[n-1] + b2*e[n-2]
b0 b1 b2 -- коэффициенты ошибки, константы.
e[n] -- один отчет измерения.
Примерно так.

Есть небольшой опыт моделирования в Micro-Cap. Но мне кажется на нем не получится это реализовать. Необходима какая-то память для хранения таблицы, предыдущих отчетов измерений.
Было бы намного проще, если бы можно было бы вставить блок со скриптом, который бы производил расчет.
На чем можно реализовать модель?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

А что заставляет применить именно цифровое регулирование?
Почему не устраивает классический ШИМ в DC-DC ? Или нужно срочно усложнить задачу?

[Guest_TSerg_*]

Добрый день.
Необходимо промоделировать цифровое регулирование ШИМ для DC-DC преобразователя.
...
На чем можно реализовать модель?

На мой взгляд, иногда целесообразно подниматься от схемотехники уровнем выше ( абстрагироваться ) и моделировать в спец. софте для моделирования динамических систем.
Например MathLab + *box, Vissim и др.

[tyro]

Если все элементы идеальные, то посмотрите NL5. Автор программы на форуме присутствует.

[fragment]

Добрый день.
Необходимо промоделировать цифровое регулирование ШИМ для DC-DC преобразователя.
Вот примерная схема для моделирования:

Примерный принцип работы:
Выходное напряжение сравнивается с каким-то эталоном, снимается ряд ошибок с компаратора, которыми адресуется таблица из которой берется значение ИКС (b0*e[n]). Затем считается значение поправочного коэффициента которое прибавляется к предыдущему значению ШИМ. d[n] = d[n-1] + b0*e[n] + b1*e[n-1] + b2*e[n-2]
b0 b1 b2 -- коэффициенты ошибки, константы.
e[n] -- один отчет измерения.
Примерно так.

Есть небольшой опыт моделирования в Micro-Cap. Но мне кажется на нем не получится это реализовать. Необходима какая-то память для хранения таблицы, предыдущих отчетов измерений.
Было бы намного проще, если бы можно было бы вставить блок со скриптом, который бы производил расчет.
На чем можно реализовать модель?

Любой симулятор, который характеризует себя mixed-signal . Аналоговую часть спайсом описываете, цифра - verilog/vhdl.
В случае простой цифровой части, ее можно описать на verilog-a или verilog-ams, тогда не надо мучиться с смешанным моделированием. Правда не все симуляторы поддерживают аналоговые hdl.

[RGR]

А что заставляет применить именно цифровое регулирование?
Почему не устраивает классический ШИМ в DC-DC ? Или нужно срочно усложнить задачу?

Нужно усложнить, скажем так. Стоит задача посмотреть как это работает на модели.

На мой взгляд, иногда целесообразно подниматься от схемотехники уровнем выше ( абстрагироваться ) и моделировать в спец. софте для моделирования динамических систем.
Например MathLab + *box, Vissim и др.

В самом даташите данного способа есть упоминание, что они моделируют все это в Simulink, тоже Матлабовское приложение, как я понял.
Опять же, моделировал только в Микрокапе на уровне схемотехники. Только пока не представляю как там схемотехнику моделировать (резисторы конденсаторы дроссели) Ведь они же как-то моделируют
Да система должна быть динамической, так как нагрузка должна динамически меняться, что увидеть сам процесс моделирования.
Спасибо, буду изучать в данном направлении.

Если все элементы идеальные, то посмотрите NL5. Автор программы на форуме присутствует.

Спасибо. Ну для начала можно представить, что все идеально NL5 Она тоже на спайсе? Наверно тоже сложно будет цифровую часть описать.

Любой симулятор, который характеризует себя mixed-signal . Аналоговую часть спайсом описываете, цифра - verilog/vhdl.
В случае простой цифровой части, ее можно описать на verilog-a или verilog-ams, тогда не надо мучиться с смешанным моделированием. Правда не все симуляторы поддерживают аналоговые hdl.

Спасибо, mixed-signal означает, что можно и аналог и цифру? А verilog это язык программирования?

[tyro]

Спасибо. Ну для начала можно представить, что все идеально NL5 Она тоже на спайсе? Наверно тоже сложно будет цифровую часть описать.

Нет, не спайс. Посмотрите тут http://nl5.sidelinesoft.com/index.php?lang=ru. Возможно описание блоков на Си. Для пользователей форума автор давал лицензию на год.

[fragment]

Спасибо, mixed-signal означает, что можно и аналог и цифру? А verilog это язык программирования?

Да, mixed-signal означает совместное моделирование цифровой и аналоговой части.
А verilog - это не язык программирования, а язык проектирования аппаратуры (HDL - hardware description language)

[yakub_EZ]

Я уже не вижу в этой схеме того, к чему стоит прикоснуться Spice алгоритмам. Проще становится описать дифф уравнением катушку и конденсатор и решать их в численным методом в маткаде или даже экселе. Всего получается два вида уравнения когда источник равен Vg или же равен 0. Как я понял, сопротивления ключей не нужны, так же как и паразытные параметры элементов
А дискретную требуху задавать там же, через дискретные переменные.

[RGR]

Я уже не вижу в этой схеме того, к чему стоит прикоснуться Spice алгоритмам. Проще становится описать дифф уравнением катушку и конденсатор и решать их в численным методом в маткаде или даже экселе. Всего получается два вида уравнения когда источник равен Vg или же равен 0. Как я понял, сопротивления ключей не нужны, так же как и паразытные параметры элементов
А дискретную требуху задавать там же, через дискретные переменные.

Для расчета нового ШИМ используются коэффициенты b0 b1 b2, в расчетах которых учитывается конкретное входное и выходное напряжение, сопротивление ключей, характеристики трансформатора, конденсатора, частота. Я думал надо построить конкретную модель цепи, под которую рассчитаны данные коэффициенты, и как то прилепить уже цифровую часть.

[Tanya]

, и как то прилепить уже цифровую часть.

Нарисуйте аналоговый ПИД, который управляет ШИМом.

[Guest_TSerg_*]

Нарисуйте аналоговый ПИД, который управляет ШИМом.

Не спортивно

[RGR]

Нарисуйте аналоговый ПИД, который управляет ШИМом.

Ну это уже не будет соответствовать тому регулированию которое изначально надо было промоделировать.

[Tanya]

Ну это уже не будет ....

Будет.

[RGR]

Будет.

Ладно, поверю Просто я с ПИД не знаком
Можно поподробнее принцип?

[Tanya]

Ладно, поверю Просто я с ПИД не знаком
Можно поподробнее принцип?

А с Гуглом?

[RGR]

А с Гуглом?

М, спасибо
Скоро все общение людей на земле сведется к элементарному "а с гуглом обсуди". Можно будет форум и прикрыть... оставить ссылки на гугл.
Извините за сарказм.


Я почитаю про ПИД.

[Tanya]

М, спасибо
Скоро все общение людей на земле сведется к элементарному "а с гуглом обсуди". Можно будет форум и прикрыть... оставить ссылки на гугл.
Извините за сарказм.


Я почитаю про ПИД.

А какой ответ Вы предполагали? Никто больше... Только я...
Или все такие же добрые, как я, или только я такая добрая...
Либо одно из двух...
А про Форум... Там в Правилах настоятельно рекомендуется сначала поискать уже (имеющийся?) ответ, и только потом уж задавать вопрос.

[Guest_orthodox_*]

А какой ответ Вы предполагали? Никто больше... Только я...
А про Форум... Там в Правилах настоятельно рекомендуется сначала поискать уже (имеющийся?) ответ, и только потом уж задавать вопрос.

Если хорошо гуглить, найдется все. В том числе и на форумах.

"Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем.
Бывает нечто, о чём говорят: смотри вот это новое; но это было уже в веках, бывших прежде нас."
(С) Екклезиаст 1.10.

[RGR]

Если хорошо гуглить, найдется все. В том числе и на форумах.

"Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем.
Бывает нечто, о чём говорят: смотри вот это новое; но это было уже в веках, бывших прежде нас."
(С) Екклезиаст 1.10.

Хорошо, спасибо


В Микрокапе уже смоделировал нужный преобразователь, но пока без цифровой стабилизации.

[gumet]

В Микрокапе уже смоделировал нужный преобразователь, но пока без цифровой стабилизации.

А в аналоге микробулькином, оно хоть стабилизит?

[RGR]

А в аналоге микробулькином, оно хоть стабилизит?

Всмысле? Модель работает. Шим сигнал задан постоянным. А так, на выходе, необходимое значение есть

[gumet]

Модель работает. Шим сигнал задан постоянным. А так, на выходе, необходимое значение есть

Без замкнутой цепи ОС по току-напряжению ничего интересного вы не увидите. Ни стабилизации, ни динамики, ни возможных БАХов.

[RGR]

Без замкнутой цепи ОС по току-напряжению ничего интересного вы не увидите. Ни стабилизации, ни динамики, ни возможных БАХов.

Ну в принципе, да, Вы правы. Сейчас никакой динамики нет, просто значение на выходе по конкретно заданному шиму. Так, что бы посмотреть, что на ключах происходит и сравнить с тем что на устройстве.
Так как в устройстве ОС и стабилизация организованны через контроллер, смоделировать аналогом сложно. Вот собственно и я хотел и узнать, как и где лучше смоделировать цифровую часть.