Simulink 电力电子器件控制设计

 

Simulink 电力电子控制设计

设计和实现电机、电力变换器和电池系统的数字控制

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Motor Control Blockset

设计和实现电机控制算法

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电力电子工程师使用 MATLAB® 和 Simulink® 开发电机、电力变换器和电池系统的数字控制系统。

  • 使用 Simulink 对调度和闭环控制算法进行仿真并生成代码，相比基于手工编码和硬件测试的传统流程，将项目时间缩短 50%。
  • 获取数以千计直接可用的电气建模组件和桌面仿真示例。
  • 使用附加工具箱进行控制设计、定点设计、信号处理和认证。
  • 实现针对 Speedgoat 和其他实时硬件平台的实时仿真支持。
  • 为多种主流微控制器、FPGA 和 SoC 生成 ANSI C 和处理器优化的 C 和 HDL 代码。
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使用 Simulink 和 Simscape 进行电力电子控制设计

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使用 Simulink 加快电力变换控制设计的 10 个方法

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构建和调优电机控制算法

使用 MATLAB 和 Simulink，利用电机、电力电子、传感器和负载的库准确构建系统模型。利用经典的线性控制设计技术，如波特图和根轨迹。您可以使用自动 PID 调优，对调节电压和频率的逆变电力电子器件进行控制。

在 Simulink 中，您可以在正常和异常工况下执行闭环仿真，以便设计电流和速度控制器。设计模型启动、关闭和错误模式的故障检测和保护逻辑，并设计降额和保护逻辑来确保电机安全运转。

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使用 Simulink 加快电力变换器的数字控制设计

使用 Simulink，您可以在相同的仿真环境中对模拟组件和数字组件建模。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，如电压模式控制与电流模式控制。

对电力变换器进行多种保真度的建模，包括系统动态的平均值模型、开关特性的行为模型以及寄生参数和细节设计的详细非线性开关模型。通过交流频率扫描和系统辨识，对开关变换器模型执行小信号分析，以获得线性模型。这些模型支持经典控制技术，例如使用波特图和根轨迹图的交互回路成形。

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使用 Simulink 开发电池管理系统软件

对电子电路和集总参数电池组模型进行仿真。运用具有等价 RC 电路电池组模型、开关电力电子器件以及各种负载和环境条件的模型。使用 Simulink 来设计、调优并测试调度、闭环和故障检测算法。

使用测试数据调节电池模型参数，并捕获电芯的化学反应、发热、老化和其他非线性特征。使用针对荷电状态 (SoC) 设计的状态观测器，进行电芯平衡和健康状态在线评估。在模型上运行蒙特卡罗实验，在一套完整的工况和故障情形下测试您的控制算法。

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这是一个面向学生、研究人员和工程师的 MathWorks社区，您可以在此处了解如何使用 Simulink 将电力电子控制应用于电动汽车、可再生能源、电池系统、电力变换和电机控制。

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