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ABB通过基于模型的设计加速了大规模并网逆变器产品的交付下载188bet金宝搏

挑战

加快大型并网逆变器产品的设计和交付下载188bet金宝搏

解决方案

使用基于模型的设计为模块化、可扩展的电力电子构建块建模、仿真和生成控制软件

后果

  • 原型在两周内交付,而不是三个月
  • 生成的无缺陷、优化的代码
  • 减轻了对测试设备的潜在损坏

“金宝appSimulink和嵌入式编码器使我们打开了进入新市场的大门。通过广泛的模拟和高效的代码生成提高了生产率,我们有信心在大客户要求的时间范围内生产出他们需要的系统。”

罗伯特·特纳博士,ABB

电力电子积木柜(PEBB)。


建造并网逆变器产品,如多兆瓦不间断电源、变频器和储能电源调节系统,通常需要几个月的时间。为了加快这一进程,新西兰ABB下载188bet金宝搏的工程师开发了电力电子积木(PEBB)。这些小型智能逆变器可以并联连接,并与系统级控制应用相结合,以快速生产可扩展的并网逆变器产品。

ABB工程师使用基于模型的设计和MATLAB为PEBBs开发了控制系统®和Sim金宝appulink®.

新西兰ABB高级研发工程师Robert Turner博士说:“通过基于模型的设计,我们的开发人员生产率可以轻松提高十倍。”。“模拟和代码生成使我们能够快速扭转变化,并消除编码中的人为错误。我们的算法通常在第一时间工作,因此我们不再浪费开发周期调试代码的大部分时间。”

挑战

对于由多达32个链接PEBB组成的单个系统,控制器必须精确管理功率平衡和共享。当检测到故障时,控制算法必须立即采取措施避免一系列级联故障,并通过剩余模块维持功率输送。

在实际硬件上测试和调试这些控制算法既昂贵又危险。一台PEBB的成本高达数千美元,如果不安全管理,它可以提供250千瓦的电力,足以造成严重损害。ABB的工程师需要一种方法,在硬件测试之前通过建模和仿真来验证他们的控制算法。

在过去,ABB软件工程师根据控制工程师编写的规范手动编码控制算法。在这个过程中,编写规范、手动编码算法和调试手写代码的步骤既繁琐又容易出错。ABB希望通过生成产品来自动化和加速开发直接从系统模型中提取代码。

解决方案

ABB工程师使用基于模型的设计为PEBB嵌入式控制软件和特定客户应用的系统级控制软件建模、模拟和生成代码。

在Simulink和S金宝apptateflow中工作®团队对PEBB控制算法和状态机进行了建模,其中定义了复位、启动、运行和故障状态以及它们之间的转换。

他们在Simulink中创建了测试线束,用于验证他们的模型。他金宝app们通过在Simulink中运行闭环仿真来进行进一步验证,该仿真具有一个电厂模型,其中包括PEBB中的电感器、电容器和其他电力电子元件。

使用嵌入式编码器®,团队为PEBB的ARM处理器生成了优化的C代码。

在成功的硬件测试之后,ABB工程师创建了一个PEBB Simulink块,并将其包含在一个功能部件库中,该功能部件与硬件对应金宝app部件具有相同的接口。

为了为ABB客户开发新的逆变器产品,工程师们创建了一个包含PEBB构建块的Simulink模型。他们添加了在Stateflow中创建的两个状态机,一个用于管金宝app理PEBBs,另一个用于实现客户应用程序的控制逻辑。

该团队通过在各种网格和负载条件下运行多个PEBB的模拟来验证应用程序级设计。然后,在运行最终硬件测试之前,他们使用嵌入式编码器从模型生成C代码。

ABB工程师将其Simulink模型视为源代码,在版金宝app本控制和修订控制系统中维护它们,并使用Simulink报告生成器™ 用于模型差分和合并。他们还使用Simulink Report Generator导出模型的web视图,供客户和服务人员参考。

ABB的工程师已经将基于模型的设计扩展到控制系统之外,现在他们正在使用MATLAB和Simulink对定制通信协议和热效应进行建模和仿真。金宝app

后果

  • 原型在两周内交付,而不是三个月。特纳博士说:“过去,专家工程师至少需要三个月的时间为潜在客户构建一个演示系统。通过Simulink和嵌入式编码器,我们可以在大约两周内快速、可靠地创建这样一个系统。”金宝app
  • 生成无缺陷、优化的代码。特纳博士说:“多年来,我们对如何为实时系统编写代码有了深入的了解。”。“嵌入式编码器生成的优化代码与我们所能编写的代码一样好,我们从未遇到过生成代码中的任何缺陷问题。”
  • 减轻了对测试设备的潜在损坏。Turner博士说:“一台装置的成本高达数千美元,如果不进行安全管理,它可以提供250千瓦以上的电力,足以造成严重损害。我们通过在Simulink中模拟验证我们的控制算法,然后在硬件上进行测试,从而降低风险。”金宝app

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