PWM 전압원과 H-Bridge 드라이버로 DC 모터 제어하기
이 예제에서는 Controlled PWM Voltage 블록과 H-Bridge 블록을 사용하여 DC 모터를 제어하는 방법을 보여줍니다. DC Motor 블록은 2,500rpm에서 10W의 기계적 파워를 제공하며, DC 공급 전압이 12V일 때 무부하 상태에서 4,000rpm 속도로 회전합니다. 따라서 PWM 기준 전압을 최댓값 5V로 설정하면 모터는 4,000rpm으로 작동합니다. PWM 기준 전압을 2.5V로 설정하면 모터는 약 2,000rpm으로 회전합니다. 이 예제에서는 빠른 시뮬레이션을 위해 Controlled PWM Voltage 블록과 H-Bridge 블록의 시뮬레이션 모드 파라미터를 Averaged로 설정합니다. 평균화된 동작을 검증하려면 Controlled PWM Voltage 블록과 H-Bridge 블록의 Simulation mode 파라미터를 모두 PWM으로 설정합니다.
이 예제에 대한 자세한 내용과 모델을 구축하는 방법을 알아보려면 간단한 DC 모터를 구축하고 시뮬레이션하기 항목을 참조하십시오.
모델 열기
PWMControlledDCMotor 모델을 엽니다. Controlled PWM Voltage 블록은 펄스 폭 변조 신호를 생성합니다. H-Bridge 블록은 이 PWM 신호를 받아 PWM 신호의 평균 값과 동일한 일정한 출력 전압을 생성하여 모터를 구동합니다. 모터가 켜지면 H-Bridge 블록은 모터 단자를 전원 공급장치에 연결합니다. 모터가 꺼지면 H-Bridge 블록은 모터 전류를 유지하기 위해 환류 다이오드 역할을 합니다.
Simscape 기록의 시뮬레이션 결과 보기
아래 플롯은 모터를 통과하는 전류와 모터 샤프트의 속도를 보여줍니다. 예상대로, 모터는 인가된 DC 전압이 2.5V일 때 약 2,000rpm으로 작동합니다.
실시간 시뮬레이션의 결과
이 예제는 다음 플랫폼에서 테스트되었습니다.
Intel® 3.5 GHz i7 멀티코어 CPU 및 4GB가 탑재된 Speedgoat™ Performance 실시간 타깃 머신
Intel® Core XEON E3-1275v3 (3.5GHz) 및 4GB RAM이 탑재된 dSPACE® SCALEXIO LabBox
Simscape 로컬 솔버를 사용하면 이 모델을 30마이크로초의 스텝 크기로 실시간 실행할 수 있습니다. 샘플 레이트가 작을 경우, 콜드 캐시(cold cache)로 인해 초기 태스크 실행 중 태스크 오버런이 발생할 수 있습니다. 이러한 오버런을 방지하려면, 선택한 플랫폼에서 해당 옵션을 지원하는 경우 실시간 애플리케이션의 시작 단계에서 허용되는 태스크 오버런 수를 제한하거나 주기적 태스크의 샘플 시간 시간을 늘려서 시작 동작을 완화하십시오.
참고 항목
Controlled PWM Voltage | DC Motor | H-Bridge
