电气化

MATLAB 和 Simulink 在电力变换控制中的应用

为电力变换器设计数字控制器

电力变换

开发电力变换控制算法

使用 Simulink 和 Simscape Electrical 在同一仿真环境中进行模拟电子元件和数字控制算法建模。通过功率级和控制器的闭环仿真,您可以在实现控制器之前评估和验证各种设计方案。

使用仿真可以:

  • 使用电路元件或预置的电力变换器模块进行功率级建模
  • 在不同水平的电力电子开关保真度(平均值、理想或详细非线性)下仿真变换器模型。
  • 设计、仿真和比较不同控制器架构,包括电压模式控制和电流模式控制
  • 为模式切换应用经典控制方法和设计监督控制逻辑
  • 使用自动调节工具在单个或多个反馈回路中自动调节控制器增益

尝试示例


测试和验证控制算法

Simulink 加速电力变换器控制设计的测试和验证过程。

  • 为电力变换器生成控制代码以用于实时硬件在环 (HIL) 仿真
  • 在硬件原型上验证电力变换器控制的实时执行之前对其进行测试
  • 通过使用 Simulink Design Verifier 生成测试用例识别并更正控制设计中的常见错误,并预防可对成本高昂的硬件原型造成的潜在损坏
  • 使用 Simulink Coverage 检查模型和代码覆盖率,以确保测试的完整性并支持需求的可追溯性

“从设计模型到实时软件的过渡非常快,这要归功于 MATLAB 和 Simulink 与 Speedgoat 之间的完全兼容。”


生成产品级代码

使用 Simulink 和 Embedded Coder,您可以减少甚至消除手动编码。

  • 使用 Fixed-Point Designer 为低成本、低功率变换器应用中的定点和浮点算法进行建模、优化和生成代码
  • 生成用于微控制器上实现的优化且稳定的 C/C++ 控制代码,或者生成用于 FPGA 编程或 ASIC 原型开发的可综合的 HDL 代码
  • 自动重新生成新的、更新的代码,以反映电力变换器的控制设计的变化

所有生成的 C/C++ 和 HDL 代码都完全可移植,提供一系列优化选项,支持 Simulink 模型与代码之间的双向可追溯性,并可通过认证套件进行认证。

“我们用 Embedded Coder 生成的代码完全按预期工作。如果手动编写包含 9 个 PI 循环的代码,然后在硬件上进行调试,会使工期延长至少 6 个月。”