Contrôle de conversion de puissance avec MATLAB et Simulink
Concevoir un contrôleur numérique pour les convertisseurs de puissance
Utilisez Simulink et Simscape Electrical pour modéliser des composants électroniques analogiques et des algorithmes de contrôle numérique dans un même environnement de simulation. La simulation en boucle fermée de l'étage de puissance et du contrôleur vous permet d'évaluer et de vérifier les choix de design avant d'implémenter le contrôleur.
Utilisez la simulation pour :
- Modéliser un étage de puissance en utilisant des composants de circuit ou un bloc de convertisseur de puissance prédéfini
- Simuler le modèle du convertisseur à différents niveaux de fidélité de commutation de l'électronique de puissance : moyen, idéal ou non-linéaire détaillé
- Concevoir, simuler et comparer différentes architectures de contrôleurs, y compris le contrôle en mode tension et en mode courant
- Appliquer des techniques de contrôle classique et concevoir une logique de supervision pour la commutation de mode
- Régler les gains des contrôleurs dans une ou plusieurs boucles de rétroaction à l'aide d'outils de réglage automatisés
Sélection d’exemples
Nécessite la création d’un compte MathWorks gratuit.
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En savoir plus
- 10 manières d'accélérer le design de systèmes de contrôle pour la conversion de puissance avec Simulink
- Concevoir des convertisseurs d'électronique de puissance efficaces avec MATLAB et Simulink
- Utiliser Simulink et Simscape avec des sous-circuits SPICE détaillés
- Estimation de la réponse en fréquence d'un modèle d'électronique de puissance
Exemples
Convertisseur de faible puissance :
Convertisseur de puissance élevée :
- Contrôle du convertisseur côté charge
- Micro-réseau avec support V2G (Vehicle-to-Grid) pour véhicules électriques
Plus d’exemples de convertisseurs de puissance et d’exemples d’onduleurs de puissance
Simulink accélère le processus de test et de vérification du design du contrôle des convertisseurs de puissance.
- Générer un code de contrôle pour le convertisseur de puissance pour une simulation Hardware-in-the-Loop (HIL) temps réel
- Tester l'exécution temps réel des contrôles de votre convertisseur de puissance avant de la vérifier sur un prototype hardware
- Identifier et corriger les erreurs communes en matière de design de contrôle en générant des cas de test avec Simulink Design Verifier et ainsi prévenir les dommages potentiels aux prototypes hardware coûteux
- Vérifier la couverture de modèle et de code avec Simulink Coverage pour assurer l’exhaustivité des tests et supporter la traçabilité des exigences
« Le passage du modèle de design au software temps réel a été très rapide grâce à la compatibilité totale entre MATLAB & Simulink et Speedgoat. »
Vidéos
- Tests HIL de l'électronique de puissance à l’aide la conversion Simscape vers HDL (30:00)
- Comment utiliser le prototypage rapide des systèmes de contrôle pour valider des moteurs électriques et des convertisseurs de puissance – série de vidéos
- Simulation Hardware-in-the-Loop (HIL) basée sur FPGA pour l'électronique de puissance (49:14)
Exemples
- Contrôle du mode tension d'un convertisseur Buck DC-DC à l'aide du processeur STMicroelectronics STM32
- Contrôle en boucle fermée d'un convertisseur abaisseur de tension (Buck) à l'aide de la simulation Hardware-In-The-Loop (HIL)
- Convertisseur abaisseur (Buck) numérique DC/DC utilisant le contrôle du mode courant de crête
Avec Simulink et Embedded Coder, vous pouvez réduire et éliminer le besoin de coder manuellement.
- Utiliser Fixed-Point Designer pour modéliser, optimiser et générer le code pour les algorithmes virgule fixe et virgule flottante dans des applications de convertisseurs low-cost et de faible puissance
- Automatiser l'intégration, l'exécution et la vérification du code généré pour les processeurs tels que ARM® Cortex®-A/M/R, C2000 Microcontroller Blockset, STM32, Infineon® AURIX™, Xilinx® Zynq® et les SOC Altera® grâce à Embedded Coder et les hardware support packages
- Générer automatiquement un nouveau code, mis à jour pour refléter les changements dans le design du contrôle du convertisseur de puissance
Tout le code C/C++ et HDL généré est entièrement portable, optimisable avec un ensemble d'options, traçable de manière bidirectionnelle depuis le modèle Simulink et certifiable avec des kits de certification.
« Le code que nous avons généré avec Embedded Coder fait exactement ce qu'il est censé faire. Écrire à la main du code contenant neuf boucles PI puis le débugger sur du hardware nous aurait pris six mois de plus. »
Témoignages clients
- Alstom génère du code de production pour les systèmes de contrôle des convertisseurs de puissance dédiés aux applications critiques
- Développement d'un logiciel de contrôle de convertisseurs de puissance pour l'accélérateur de particules J-PARC
- ITK Engineering développe un contrôleur conforme à la norme IEC 62304 pour un moteur de fraise dentaire avec l'approche Model-Based Design
Ressources et support
