电力电子仿真

利用仿真设计电力电子数字控制器

功率转换需要控制igbt、功率mosfet和其他固态电力电子器件。设计一个带有仿真的数字控制器可以帮助确保稳定性,提高电能质量,优化动态性能,并处理故障条件。电力电子仿真可以在开发早期,硬件测试开始之前,深入了解数字控制算法、功率半导体和电气系统平衡之间的相互作用。对于电池管理系统和基于电力电子的系统,如电机驱动、电源转换器和逆变器,快速闭环仿真使电力电子工程师能够在控制器实现之前评估和验证他们的设计选择。

电力电子仿真应考虑以下任务:

  • 设计和验证新的拓扑结构和控制策略
  • 利用能源、功率半导体、无源电路元件和PMSM和感应电机等机器的模型库优化系统行为
  • 分析系统对故障和异常情况的响应
  • 在实施前消除通过仿真发现的设计问题
  • 重用模型以加速设计迭代和下一代项目
Simulink模型的数字控制升压转换器。

Simulink模型的数字控制升压转换器。

利用Simulink进行电力电子仿真®让你使用标准电路组件,用多个交换设备对复杂拓扑进行建模。您可以使用平均模型或理想开关行为运行快速模拟,或使用详细的非线性开关模型进行寄生和详细设计。与SPICE等通用电路模拟器不同,使用Simulink的电力电子仿真提供了以下功能,用于控制设计、基于优化的研究和从仿真模型自动生成代码:

  • 设计、模拟和比较controller架构。
  • 在非线性系统模型上应用经典的控制技术,如波德交互式环路整形和根轨迹图,其中包括使用交流频率扫描和系统识别等方法的开关效应。
  • 使用自动调谐工具在单个或多个反馈循环中实现自动调谐控制器增益。使用滑模控制或增益调度等技术设计非线性控制器。
  • 设计和彻底测试故障保护电路和逻辑。
  • 使用优化和分析工具优化系统参数并进行灵敏度分析。
  • 通过在多核处理器和计算集群上并行运行,加速需要多个模拟的研究。
  • 从控制算法生成C或HDL代码,用于使用实时目标计算机的快速原型或在微控制器或FPGA上实现。
  • 从电路和机器模型生成C或HDL代码到具有多核cpu和fpga的实时目标计算机,用于使用硬件在环验证控制器。
  • 应用正式验证能力开发嵌入式软件,以符合政府法规和标准,如UL 1741,用于太阳能发电的反孤岛等应用。
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