用户故事

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

挑战

加快大型并网电源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来建模、模拟和生成模块化、可扩展的电力电子构建模块的控制软件

结果

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

“金宝appSimulink和Embedded Coder使我们能够打开新市场的大门。随着广泛的模拟和高效的代码生成提高了生产力,我们有信心在他们想要的时间框架内生产出大客户要求的系统。”

Robert Turner博士,ABB
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电力电子构建模块(pebb)的机柜。


通常需要几个月的时间来构建并网逆变器产品,如多兆瓦不间断电源、变频器和用于储能的功率调节系统。下载188bet金宝搏为了加快这一进程,ABB新西兰分公司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行连接,并与系统级控制应用程序相结合,快速生产可扩展的并网逆变器产品。下载188bet金宝搏

ABB工程师使用基于模型的设计和MATLAB开发了pebb控制系统®和仿真软金宝app件®

ABB在新西兰的高级研发工程师Robert Turner博士说:“通过基于模型的设计,我们的开发人员的工作效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。我们的算法通常第一次就能工作,所以我们不再浪费大量的开发周期调试代码。”

挑战

对于由多达32个相链接的pebb组成的单个系统,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避免一系列级联故障,并通过剩余块保持供电。

在实际硬件上测试和调试这些控制算法既昂贵又危险。一枚PEBB造价数千美元,能提供250千瓦的电力——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动编码控制算法。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——既乏味又容易出错。ABB希望通过直接从系统模型生成生产代码来自动化和加速开发。

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®,该团队建模了PEBB控制算法和状态机,其中定义了重置、启动、运行和故障状态以及它们之间的转换。

他们在Simulink中创建了测试装置,用来验证他们的模型。金宝app他们通过在Simulink中运行闭环模拟进行了进一步的验证,该工厂模型包括电感器、电容器和PEBB中的其他电力电子元件。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。

在硬件测试成功后,ABB工程师创建了PEBB Simulink块,并将其包含在功能组件库中,这些组件具有与硬件对应方相同的接金宝app口。

为了为ABB客户开发一款新的逆变器产品,工程师们创建了一个包含PEBB构件的Simulink模型。金宝app他们添加了在statflow中创建的两个状态机,一个管理pebb,另一个实现客户应用程序的控制逻辑。

该团队通过运行多个pebb在不同电网和负载条件下运行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工程师对待他们的Simulink模型就像在版本金宝app控制和修订控制系统中维护源代码一样,并使用Simulink Report Generator™进行模型差异和合并。他们还使用Simulink 金宝appReport Generator导出模型的web视图,供客户和服务人员参考。

ABB工程师已经将基于模型的设计扩展到控制系统之外,现在正在使用MATLAB和Simulink来建模和模拟定制通信协议和热效应。金宝app

结果

  • 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需要三个月的时间才能为一个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。”
  • 生成无缺陷、优化的代码。特纳博士说:“多年来,我们已经深入了解了如何为实时系统编写代码。”“Embedded Coder生成的优化代码和我们能写的一样好,我们从来没有在生成的代码中遇到过任何缺陷问题。”
  • 减轻了对测试设备的潜在损坏。特纳博士说:“一个单元的成本是数千美元,能够提供250千瓦的电力——如果不安全管理,足够造成严重损害。”“在硬件上测试之前,我们通过Simulink中的仿真验证我们的控制算法,从而降低了风险。”金宝app

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