ユーザー事例

ABB通过基于模型的设计加速交付大型并网逆变器产品下载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来为模块化、可扩展的电力电子构建模块建模、模拟和生成控制软件

结果

  • 原型机两周就能交付,而不是三个月
  • 无缺陷,优化的代码生成
  • 降低对测试设备的潜在损害

“金宝appSimulink和Embedded Coder让我们打开了通往新市场的大门。通过广泛的模拟和高效的代码生成提高了生产率,我们有信心在他们想要的时间框架内生产大客户需要的系统。”

罗伯特·特纳博士,ABB

一柜电力电子积木(PEBBs)。


通常需要几个月的时间来制造并网逆变器产品,如多兆瓦不间断电源、变频器和用于储能的电源调节系统。下载188bet金宝搏为了加快这一进程,ABB在新西兰的工程师开发了电力电子积木(PEBBs)。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,迅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PEBBs控制系统®和仿真软金宝app件®

ABB驻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,我们的开发人员的生产率很容易提高十倍。“模拟和代码生成使我们能够快速改变并消除编码中的人为错误。我们的算法通常第一次就能奏效,所以我们不再浪费开发周期的大部分时间调试代码。”

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apptatflow中工作®,该团队建模了PEBB控制算法和状态机,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,工程师创建了一个包含PEBB构建块的Simulink模型。金宝app它们添加了在statflow中创建的两个状态机,一个管理PEBBs,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工程师将他们的Simulink模型视为源代码,金宝app在版本和修订控制系统中维护它们,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建模和模拟定制通信协议和热效应。金宝app

结果

  • 原型机两周就能交付,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。“多年来,我们已经对如何为实时系统编写代码有了深入的了解,”特纳博士说。“Embedded Coder生成的优化代码与我们所能编写的一样好,而且生成的代码中从来没有任何缺陷问题。”
  • 降低对测试设备的潜在损害。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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