阿尔斯通生成安全关键电源转换器控制系统的生产代码

阿尔斯通工程师需要设计能量管理控制和电源转换器控制，以满足严格的性能要求，亚毫秒延迟。

Geerligs解释道:“10到20微秒的延迟太大了，因为我们的循环时间大约是200微秒。”“我们也有复杂的多处理器模型，可以有一个DSP运行中断进程和一个Power-PC CPU使用多速率进程。”

此外，阿尔斯通的工程师还使用不同的工具进行算法开发、建模和仿真。此外，这些工具没有提供任何自动代码生成功能，因此他们必须手工编写代码。

“我们的工具没有集成，所以我们花了很多时间编写转换工具。因为我们无法自动生成代码，所以我们只能进行设计，制作规格说明，然后手工编写代码。”“从规范到实现花了很长时间。没有快速的原型设计，文档花费了更长的时间，我们缺乏对整个工作的概述，并且快速实现变更非常困难。”

在评估了几个商业软件包之后，阿尔斯通选择了MathWorks工具进行基于模型的设计。阿尔斯通的工程师们使用这些工具来设计、模拟和自动生成许多项目的代码，包括为捷克铁路公司的Pendolino倾斜列车设计的有轨电车控制系统和能源管理系统。

在设计阶段，工程师使用Simulink金宝app^®Simscape Electrical™和statflow^®开发他们的控制系统。

G金宝appeerligs说:“在保持效率的同时，Simulink可以很容易地将功能从设计的一个部分转移到另一个部分，或者将定时转换为中断驱动。”“如果没有Simulink，这种重大的设计改变将非常困难。”金宝app

工程师们使用Simscape Electrical对系统的电气组件进行建模，包括电力电子组件、电阻、电容和电感。

使用statflow，团队建模了监视控制和控制系统状态，包括启动、减速和错误处理。在statflow中实现了电源转换控制与系统中央故障处理单元之间的通信协议。

statflow中的超级状态对于故障处理特别有帮助。当我们在一个基态中出现错误时，我们在超态中画一条线，并且statflow确保它总是被正确地处理，”Geerligs说。

阿尔斯通团队使用了MATLAB^®对光纤接口和范围的测量数据进行预处理，用于模拟。他们还使用MATLAB对仿真结果进行了报告和验证。Geerligs使用MATLAB控制系统工具箱™创建和分析伯德图，并开发经典控制算法。

在用Simulink和statflow对系统进行仿真后，团队使金宝app用了Simulink Coder™和Embedded Coder^®自动生成生产就绪的代码。他们将代码与许多实时操作系统集成，包括Microware 0 -9和风河公司的OSEKWorks。

阿尔斯通的工程师从一个项目到另一个项目重用他们的模型。“MathWorks工具帮助我们定义设计模式，并在库中共享这些知识，”Geerligs解释说。“例如，有轨电车项目和能源管理项目共享了故障处理和电气建模。”