MATLAB e Simulink per il controllo della conversione di potenza
Progettazione di controller digitali per convertitori 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.
Prova gli esempi
Ulteriori informazioni
- 10 modi per velocizzare la progettazione dei controlli della conversione di potenza con Simulink – Whitepaper
- Progettazione di convertitori di elettronica di potenza efficienti con MATLAB e Simulink – ebook
- Utilizzo di Simulink e Simscape con circuiti secondari SPICE dettagliati – Articolo
- Stima della risposta in frequenza di un modello di elettronica di potenza – Articolo
Video
- Come sviluppare un sistema di controllo per un convertitore CC-CC in Simulink – Serie di video
- Chalk talk di EE Journal: regolazione basata sulla simulazione di controller dell’elettronica di potenza (21:43)
- Sviluppo di un sistema di controllo per un inverter solare con Simulink – Serie di video
- Utilizzo di Simulink per lo sviluppo di un sistema di controllo per un inverter solare collegato alla rete (26:46)
- Regolazione di un controller PID per un convertitore buck (6:31)
Esempi
Convertitore a bassa potenza:
- Tecniche di modellazione di convertitori di potenza
- Convertitore buck con dinamica termica
- Controllo della corrente di un convertitore CC-CC bifase
Convertitore ad alta potenza:
- Controllo di un convertitore lato carico
- Microgrid con supporto V2G (Vehicle-to-Grid) per veicoli elettrici
Altri esempi di convertitori di potenza ed esempi di inverter di potenza
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.”
Ulteriori informazioni
Video
- Test HIL dell'elettronica di potenza mediante la conversione da Simscape a HDL (30:00)
- Come usare la prototipazione rapida dei controlli per convalidare motori elettrici e convertitori di potenza – Serie di video
- Implementazione e test in tempo reale di un controller di un inverter solare collegato alla rete (23:53)
- Test Hardware-In-the-Loop di algoritmi di controllo per convertitori multilivello modulari (25:54)
- Simulazione Hardware-In-the-Loop (HIL) basata su FPGA per l’elettronica di potenza (49:14)
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.”
Casi dei clienti
- Alstom genera il codice di produzione per sistemi di controllo di convertitori di potenza fondamentali per la sicurezza
- Sviluppo di un software di controllo di convertitori di potenza per l'acceleratore di particelle J-PARC
- ITK Engineering sviluppa un controller conforme a IEC 62304 per il motore di trapani odontoiatrici con la progettazione Model-Based
Risorse e assistenza
