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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
  • 降低对测试设备的潜在损害

“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

一柜电力电子积木(PEBBs)。


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

对于一个由多达32个链接PEBBs组成的单一系统,控制器必须精确地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,以避免一连串的故障,并通过剩余的块保持电力传输。

在实际硬件上测试和调试这些控制算法既昂贵又危险。单个PEBB成本数千美元,可输送250千瓦电力——如果不安全管理,足够造成严重破坏。ABB工程师需要在硬件测试之前通过建模和仿真来验证他们的控制算法。

过去,ABB软件工程师根据控制工程师编写的规范手工编码控制算法。这个过程中的步骤——编写规范、手工编码算法和调试手写代码——既繁琐又容易出错。ABB希望通过直接从系统模型生成产品代码来实现自动化和加速开发。

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中创建了测试工具,用来验证他们的模型。金宝app他们通过在Simulink中运行一个工厂模型的闭环仿真进行了进一步验证,该工厂模型包括PEBB中的电感器、电容器和其他电力电子元件。金宝app

使用嵌入式编码器®,该团队为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模块,并将其包含在功能组件库中,这些功能组件具有与对应金宝app硬件相同的接口。

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。

该团队通过运行多个PEBBs在各种网格和负载条件下的模拟来验证应用级设计。然后,在运行最终的硬件测试之前,他们使用Embedded Coder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:“在过去,一个专业工程师至少要花三个月的时间才能为潜在客户建立一个演示系统。”“通过Sim金宝appulink和Embedded Coder,我们可以在大约两周内快速、可靠地创建这样一个系统。”
  • 无缺陷,优化的代码生成。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。特纳博士说:“单个单元造价数千美元,能够传输250千瓦的电力——如果不安全管理,足以造成严重损害。”“我们在硬件上测试之前,先在Simulink中通过仿真验证控制算法,从而降低风险。”金宝app

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