ABB加速电力电子控制器的应用控制软件开发
挑战
解决方案
结果
- 减少了开发时间和成本
- 开发过程得到改进
- 生成的代码非常精确
“我们的系统工程师可以在MATLAB和Simulink中非常快速地编程、模拟和验证AC 800PEC控制器的调节软件。这种方法显著减少了开发时间，并显著减少了与规范的偏差。”
弗里茨·维特沃ABB
总部位于瑞士的ABB公司开发的技术使100多个国家的公用事业公司能够提高绩效，同时减少对环境的影响。ABB的电力电子集团最近推出了AC 800PEC，这是一款用于电力转换器的高端电力电子控制器。结合了强大的CPU和大型FPGA, AC 800PEC控制大功率整流器，用于微型涡轮机的变频器，风力涡轮机，牵引驱动，电池储能系统和其他电力电子应用。
ABB使用MathWorks工具为AC 800PEC控制器中的控制软件设计和自动生成代码，通过优化控制软件开发过程提高了生产效率。
“MathWorks产2022世界杯八强谁会赢？品大大缩短了新控制器应用软件的开发时间，”ABB系统开发、研发和电力电子部门主管Fritz Wittwer表示，“这些时间节约显著降低了成本和上市时间。”
挑战
在以前的项目中，ABB团队使用了传统的开发流程，即系统工程师定义规范，软件工程师根据他们对这些规范的解释编写软件。这个过程既耗时又容易出错。它还降低了软件与原始规范和概念相对应的可能性。
ABB开发团队寻求一种开发过程，可以避免这些困难，同时提高生产率。
解决方案
基于模型设计的MathWorks工具为ABB提供了一个用于整个开发过程的单一开发平台，他们称之为控制开发优化过程。
ABB使用了Simulink®为其他项目运行系统模拟。作为软件维护服务的订阅者，他们添加了Simulink Coder™以其为开发环境的新型电力电子控制器。他们使用Simulink Coder自动生成控制器代码，并将其从Simulink模型下载到AC 800PEC控制器，省去了将模型手动转换为C代码的需要。
他们使用MATLAB®和Simulink设计滤波、电流控制、电网同步、电网功率监测等控制算法，并计算功率、空闲功率等物理变量。
工程师使用Simscape Electrical™通过运行系统仿真验证算法的有效性。Stateflow®使ABB能够建模控制序列，并确保快速故障保护。
使用Simulink Coder，他们从Simulink模型自动生成ANSI C代码。他们还使用Simulink Coder从他们的状态流图生成C代码，从而避免了将控制算法手工转换为源代码的费力和耗时。他们可以直接在控制器中使用生成的代码。
使用Simulink外部模式使他们能够交互调试控制器上的软件。
ABB通过使用Simulink模型作为可执行的规范，使规范和代码在整个开发过程中保持同步。参数可以在PC上修改和优化，代码可以从模型中自动生成，然后通过以太网连接直接传输到控制器。
AC 800PEC控制器已交付市场，用于牵引转换器的硬件要求高，温度范围和振动。
结果
减少了开发时间和成本．Wittwer表示:“2022世界杯八强谁会赢？与以前的AC 800PEC控制器相比，MathWorks产品大大缩短了新AC 800PEC控制器的应用控制软件开发时间。“从Simulink模型生成的代码可以直接在控制器中使用，消除了单独的、昂贵的实现阶段的需要。”
开发过程得到改进．订阅软件维护服务使ABB能够利用MathWorks每年两次的产品更新，进一步改进基于模型设计的流程。Wittwer说:“我们从软件维护服务项目中获得的最大好处是产品更新提供的新功能。”
生成的代码非常精确．几乎100%的AC 800PEC控制器的C代码都是由Simulink Coder自动生成的。Wittwer解释道:“通过这种方法，你所模拟的就是你所执行的。“生成的代码是没有错误的，并精确地描述了用Simulink定义的控制算法。”
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