Elettrificazione

MATLAB e Simulink per il controllo della conversione di potenza

Progettazione di controller digitali per convertitori di potenza

conversione di potenza

Sviluppo di algoritmi di controllo della conversione di potenza

Utilizza Simulink® e Simscape Electrical™ per modellare componenti elettronici analogici e algoritmi di controllo digitale nello stesso ambiente di simulazione. La simulazione a ciclo chiuso dello stadio di potenza e del controller consente di valutare e verificare le scelte di progettazione prima di implementare il controller.

Utilizza la simulazione per:

  • Modellare uno stadio di potenza utilizzando i componenti di circuito o un blocco di convertitori di potenza predefiniti
  • Simulare il modello di convertitore a diversi livelli di fedeltà di commutazione dell'elettronica di potenza: media, ideale o non lineare dettagliata
  • Progettare, simulare e confrontare diverse architetture di controller, tra cui il controllo in modalità tensione e il controllo in modalità corrente
  • Applicare le tecniche di controllo classico e progettare la logica di controllo di supervisione per la commutazione di modalità
  • Regolare automaticamente i guadagni dei controller in uno o più cicli di feedback utilizzando strumenti di regolazione automatizzati.

“Uno dei nostri obiettivi nella progettazione del controller del convertitore di potenza era verificare il progetto attraverso la simulazione prima di eseguire i test sull'hardware reale. Siamo partiti dalla creazione di un modello di impianto del convertitore CA/CC trifase e del chopper dell'alimentatore utilizzando Simulink, Simscape™ e Simscape Electrical™. Successivamente abbiamo creato un modello di sistema completo del controller e dell’impianto.”

Yoshinori Kurimoto, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)

Prova gli esempi


Test e verifica di algoritmi di controllo

Simulink accelera il processo di test e verifica della progettazione dei controlli dei convertitori di potenza. 

  • Genera codice di controllo per il convertitore di potenza per la simulazione Hardware-In-the-Loop (HIL) in tempo reale
  • Testa l'esecuzione in tempo reale dei sistemi di controllo dei convertitori di potenza prima di verificarla su un prototipo hardware
  • Identifica e correggi gli errori più comuni nella progettazione dei controlli generando casi di test con Simulink Design Verifier™ per prevenire potenziali danni ai costosi prototipi hardware
  • Verifica la coverage del modello e del codice con Simulink Coverage™ per garantire la completezza dei test e supportare la tracciabilità dei requisiti

“La transizione dal modello di progettazione al software in tempo reale è stata molto rapida grazie alla completa compatibilità tra MATLAB e Simulink e Speedgoat.”

Piotr Dworakowski, SuperGrid

Generazione di codice di produzione

Con Simulink ed Embedded Coder®, è possibile ridurre ed eliminare la necessità di codifica manuale.

  • Utilizza Fixed-Point Designer™ per modellare, ottimizzare e generare codice per algoritmi a virgola fissa e a virgola mobile in applicazioni di convertitori a basso costo e a basso consumo
  • Genera codice di controllo C/C++ ottimizzato e stabile per l'implementazione su microcontroller o HDL codice sintetizzabile per la programmazione FPGA o la prototipazione ASIC
  • Rigenera automaticamente nuovo codice aggiornato per applicare le modifiche apportate alla progettazione dei controlli del convertitore di potenza

Tutto il codice C/C++ e HDL generato è completamente portabile, ottimizzabile con una serie di opzioni, tracciabile bidirezionalmente al modello Simulink e certificabile con kit di certificazione.

“Il codice generato con Embedded Coder fa esattamente il suo lavoro. Scrivere manualmente il codice con nove cicli PI e poi eseguirne il debug sull'hardware avrebbe richiesto altri sei mesi o più.”

Brad Landseadel, Stem