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文件类型 : 技术指南 是否 NI支持 : 是 发布日期 : Mar 6, 2012 如何使用 NI Multisim 和 LabVIEW来设 计和仿真有刷直流电 机 H-桥电路 概览 使用 NI Multisim 12.0 ，你可以在 原型化你的整个模拟 和数字电路系统之前 对系统进行桌面的仿 真。现在，使用 Multisimn/LabVIEW 联合仿真特性，可以 进行数字 FPGA控 制器逻辑和晶体管电 力电子器件级的闭环 仿真。本教程展示了 如何使用 Multisim 和 LabVIEW2011 来开发有刷直流电机 H- 桥电路的模拟部 分和数字控制模块。 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。 Multisim 和 LabVIEW 允许 在系统层面上进行联 合设计，通过仿真， 保证了 LabVIEW 中开 发的现场可编程逻辑 门阵列 (FPGA) 的算法和代码可以提 供模拟电路所需的运 行结果以后，就可以 直接用硬件进行实 现，改变达到最小 化。借助有仿真功能 的高级 Multisim 设 计途径，你可以在设 计流程的前面几个阶 段就了解系统的准确 性能，这样的结果是 减小了原型化过程中 的迭代次数 ( 至多可 以节省三次 PCB制 造次数 ) ，并可以用 更少的编译时间来实 现更准确的嵌入式代 码 ( 每次编译可以节 省大约四小时 ) 。 目录 1. 软件及硬件需求 2. 介绍 3. 技术背景文档 4. 设计过程 5. LabVIEW FPGA IP 核 6. 完整系统架构 7. 结论 软件及硬件需求 1. Multisim 12.0 2. LabVIEW 2011 3. LabVIEW 2011 控制与仿 真模块 4. LabVIEW 2011 FPGA 模块 5. CompactRIO ( 可选为硬件实现 平台) 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