Conception du contrôle de systèmes d'électronique de puissance avec Simulink

 

Simulink pour la conception du contrôle de systèmes d'électronique de puissance

Concevoir et implémenter un contrôle numérique pour les moteurs, les convertisseurs d'énergie et les systèmes de batterie

Les ingénieurs spécialisés en ectronique de puissance utilisent MATLAB® et Simulink® pour développer des systèmes de contrôle numérique pour les moteurs, les convertisseurs d'énergie et les systèmes de batterie.

  • Utilisez Simulink pour simuler et générer du code pour les algorithmes de surveillance et de contrôle en boucle fermée et raccourcir le temps de développement du projet de 50 % par rapport aux traditionnels codage manuel et test sur matériel.
  • Accédez à plusieurs milliers de composants de modélisation électriques prêts à l'emploi et à des exemples de simulation sur PC.
  • Utilisez des toolboxes complémentaires pour le design du contrôle, le design en virgule fixe, le traitement du signal et la certification.
  • Bénéficiez du support en charge de la simulation temps réel pour Speedgoat, ainsi que d'autres plateformes hardware temps réel.
  • Générez du code ANSI C, du code C optimisé et du code HDL pour plusieurs microcontrôleurs, FPGA et SoC de pointe.

« Lors de la conception du contrôleur du convertisseur d'énergie, l'un de nos principaux objectifs était de vérifier notre design via la simulation avant d'effectuer des tests sur le hardware. Nous avons commencé par créer un modèle du convertisseur AC/DC triphasé et du chopper de l'alimentation à l'aide de Simulink, Simscape™ et Simscape Electrical™. Ensuite, nous avons créé un modèle du système complet du contrôleur et du processus. »

Yoshinori Kurimoto, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)

Utilisation de Simulink pour
la conception du contrôle de systèmes
d'électronique de puissance

Concevoir et régler des algorithmes de contrôle de moteur

Utilisez MATLAB et Simulink pour concevoir des modèles de systèmes précis pour les moteurs, l'électronique de puissance, les capteurs et les charges. Tirez parti des techniques de design de contrôle linéaire classiques comme les diagrammes de Bode et le placement des pôles. Vous pouvez utiliser le réglage automatisé des contrôleurs PID pour contrôler l'onduleur d'électronique de puissance qui régule la tension et la fréquence.

Dans Simulink, vous pouvez exécuter des simulations en boucle fermée dans des conditions de fonctionnement normales et anormales afin de concevoir les contrôleurs de courant et de vitesse. Définissez la logique de détection et de protection contre les défauts pour les modes de démarrage, d'arrêt et d'erreur du modèle, et définissez la logique de déclassement et de protection pour assurer le bon fonctionnement du moteur.

Concevoir plus rapidement le contrôle numérique des convertisseurs d'énergie avec Simulink

Avec Simulink, vous pouvez modéliser des composants analogiques et numériques dans le 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, comme le contrôle en mode tension et le contrôle en mode courant avant d'implémenter le contrôleur.

Modélisez des convertisseurs de puissance à différents niveaux de fidélité : modèles moyens pour la dynamique du système, modèles comportementaux pour les caractéristiques de commutation et modèles de commutation non linéaires détaillés pour les parasites et la conception détaillée. Obtenez des modèles linéaires en effectuant une analyse petit signal sur des modèles de convertisseur à découpage à l'aide de balayages de fréquences AC et d'identification du système. Ces modèles permettent d'appliquer des techniques de contrôle classiques comme la représentation interactive de boucles de Bode et le tracé du lieu des racines.

Développer un logiciel de système de gestion de batterie avec Simulink

Simulez des modèles de circuits électroniques et de blocs de batterie à paramètres groupés. Utilisez des modèles qui disposent de modèles de blocs de batterie de circuit RC équivalents, d'une électronique de commutation de puissance, ainsi que de charges et de conditions environnementales variées.  Utilisez Simulink pour créer, régler et tester des algorithmes de surveillance, en boucle fermée et de détection des défaillances.

Réglez les paramètres du modèle de batterie à l'aide de données de test, et capturez la chimie des cellules, les caractéristiques thermiques, le vieillissement, ainsi que d'autres caractéristiques non linéaires. Les observateurs d'état sont conçus pour l'état de charge (SoC) pour l'équilibrage cellulaire et l'estimation en ligne de l'état de santé. Exécutez des expériences de Monte Carlo sur le modèle pour appliquer vos algorithmes de contrôle à un éventail complet de conditions de fonctionnement et de scénarios de défaillances.

Démarrez par des tâches basiques jusqu’à des opérations plus avancées en suivant des exemples et des tutoriels interactifs.

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