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对模块化、可扩展的电力电子构件模块建模、仿真和生成控制软件

结果

  • 原型机在两周内交付,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害

“金宝appSimulink和嵌入式编码器让我们打开了通往新市场的大门。通过大量的模拟和高效的代码生成来提高生产力,我们有信心在大客户需要的时间范围内生产系统。”

罗伯特·特纳博士,ABB

电力电子积木(PEBBs)机柜。


通常需要几个月的时间来构建并网逆变器产品,如兆瓦不间断电源、变频器和用于能源存储的电力调节系统。下载188bet金宝搏为了加速这一过程,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相结合,以快速生产可扩展的并网逆变器产品。下载188bet金宝搏

ABB工程师在MATLAB中使用基于模型的设计为PEBBs开发控制系统®和仿真软金宝app件®

“基于模型的设计,我们的开发人员的生产力很容易提高十倍,”Robert Turner博士说,他是新西兰ABB公司的高级研发工程师。“模拟和代码生成使我们能够快速扭转变化,消除编码中的人为错误。我们的算法通常第一次就能运行,所以我们不再浪费开发周期中的大部分时间来调试代码。”

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,以避免一系列故障的级联,并通过剩余的块保持供电。

在实际的硬件上测试和调试这些控制算法既昂贵又危险。一个PEBB要花费数千美元,能够提供250千瓦的电力——如果不安全管理,足够造成严重的破坏。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。

在过去,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、手工编写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对PEBB嵌入式控制软件和针对特定客户应用的系统级控制软件进行建模、仿真和生成代码。

在Simulink和s金宝apptatflow工作®,该团队为PEBB控制算法和状态机建模,它定义了重置、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的验证,该模型包括PEBB中的电感、电容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块,并将其包含在一个功能组件库中,该库具有与其硬件对等金宝app物相同的接口。

为了为ABB客户开发一个新的逆变器产品,工程师们创建了一个包含PEBB构件块的Simulink模型。金宝app它们添加了在statflow中创建的两个状态机,一个用于管理PEBBs,另一个用于为客户的应用程序实现控制逻辑。

该团队通过在不同电网和负载条件下运行多个PEBBs的仿真来验证应用程序级设计。然后,在运行最终的硬件测试之前,他们用Embedded Coder从模型中生成C代码。

ABB工程师将他们的Simulink模型视为源代码,金宝app在版本控制和修订控制系统中维护它们,并使用Simulink Report Generator™进行模型区分和合并。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对定制通信协议和热效应进行建模和模拟。金宝app

结果

  • 原型机在两周内交付,而不是三个月。“过去,一个专业工程师至少要花三个月的时间才能为一个潜在客户建立一个演示系统,”特纳博士说。“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。“这些年来,我们已经对如何编写实时系统的代码有了深入的了解,”特纳博士说。“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任何问题。”
  • 减轻了对测试设备的潜在损害。特纳博士说:“一个单独的装置要花费数千美元,能够输送250千瓦的电力——如果不安全管理,足够造成严重的破坏。”在硬件上测试控制算法之前,我们先在Simulink中通过仿真验证控制算法,从而降低了风险。”金宝app

下载188bet金宝搏产品使用

展示你的成功

加入客户咨询计划