Domaines d'application
- Développement et vérification des stratégies de contrôle et des fonctions distribuées du calculateur pour les systèmes motopropulseurs
- Systèmes embarqués et de laboratoire pour une vérification rapide et pratique
Principaux éléments
- Des solutions flexibles adaptées à différents moteurs électriques
- Des interfaces d'E/S dédiées basées sur des FPGA avec des blocksets Simulink® pratiques pour les applications de machine électrique
- FPGA programmable par l'utilisateur avec des bibliothèques clés en main même pour les boucles de contrôle les plus rapides
- Support de protocoles de convertisseur dédiés tels que TWINsync et EtherCAT
- Support de tous les principaux systèmes de bus automobiles pour une intégration aisée dans le réseau de calculateurs
Contrôle basé sur processeur utilisant des convertisseurs industriels
Pour les applications utilisant un convertisseur de KEBA (anciennement LTi Motion GmbH), tel que le KEBA ServoOne, dSPACE propose deux solutions :
- La première repose sur la solution SCALEXIO TWINsync, qui est configurée dans ConfigurationDesk. Cette solution permet de connecter une plateforme SCALEXIO (SCALEXIO LabBox ou SCALEXIO AutoBox) comprenant une DS6001 Processor Board et une gamme de convertisseurs via TWINsync.
- La seconde solution consiste en un matériel basé sur un FPGA appelé Interface générique programmable (PGI) et un blockset Simulink pour une configuration pratique. Cela vous permet de connecter la plateforme RCP (MicroAutoBox II) à une série de convertisseurs via TWINsync. La MicroAutoBox peut être utilisée en laboratoire ou installée dans une voiture.
Pour vous offrir une flexibilité optimale dans votre configuration de prototypage, les produits dSPACE vous permettent de contrôler de façon synchrone plusieurs convertisseurs. Au lieu d'un convertisseur KEBA, vous pouvez également utiliser d'autres convertisseurs tierce partie. Pour cela, les produits dSPACE supportent la communication via CAN, Ethernet et EtherCAT avec la solution Fieldbus SCALEXIO.
Contournement de fonctions sur des calculateurs existants
Si un calculateur est disponible dans votre configuration de tests, vous pouvez utiliser la plateforme RCP (MicroAutoBox II ou SCALEXIO AutoBox) pour étendre le calculateur au moyen d'un bypass. Contrairement aux approches fullpass où le système RCP remplace complètement l'ECU, le bypass est utilisé pour développer uniquement des parties spécifiques du logiciel de l'ECU à partir de zéro, par exemple la fonction de contrôle du moteur électrique. Dans ce cas, la nouvelle fonctionnalité est calculée sur le système RCP, qui est connecté à l'ECU via une interface ECU à faible latence (par exemple, DCI-GSI2) ou un système de bus automobile, tel que CAN, FlexRay ou Ethernet. Les étages de puissance implémentés sur l'ECU et le faisceau de câbles vers le moteur électrique peuvent être réutilisés pour cette méthode.
Pour faciliter les mesures et la calibration, ControlDesk a accès à toutes les variables pendant l'exécution. Vous pouvez également enregistrer les données sur un périphérique USB durant l'exécution à des fins de post-traitement.
Contrôle avancé à l'aide d'une alimentation tierce
Pour les configurations de tests nécessitant un contrôle avancé des machines électriques, dSPACE propose des interfaces permettant de connecter des amplificateurs de puissance tiers au niveau du gate driver, des interfaces pour la mesure du courant et de la tension, ainsi que des interfaces dédiées au traitement des codeurs.
Pour les boucles de contrôle de plus de 20 µs, vous pouvez utiliser différentes plateformes RCP équipées de cartes d'E/S dédiées pour exécuter les algorithmes de contrôle, par exemple la DS6001 Processor Board combinée à la DS6121 Multi-I/O Board ou la dSPACE MicroAutoBox III AC Motor Control Solution.
Pour les configurations de tests nécessitant des temps d'échantillonnage très rapides inférieurs à 20 µs, les plateformes RCP intégrant un FPGA programmable par l'utilisateur s’imposent. Ces plateformes sont :
- La MicroAutoBox, qui est disponible dans différentes variantes avec un module FPGA programmable par l'utilisateur
- La SCALEXIO LabBox ou la SCALEXIO AutoBox avec un DS6001, qui vous permet d'ajouter une base board FPGA et des modules d'E/S FPGA supplémentaires.
Pour une programmation pratique du FPGA, une chaîne d'outils entièrement basée sur modèle est disponible. Le modèle du contrôleur FPGA peut être développé dans MATLAB®/Simulink® avec le RTI FPGA Programming Blockset et le Xilinx® System Generator for DSP. Pour réduire l'effort de développement, dSPACE propose également la XSG AC Motor Control Library, qui fournit des blocs fonctionnels préconfigurés pour toutes les caractéristiques majeures des moteurs électriques, tels que la génération de signaux PWM, le traitement des capteurs Hall, codeur, résolveur, EnDat et SSI, et le calcul angulaire.
FPGA programmable par application
dSPACE propose des extensions FPGA pour SCALEXIO, MicroAutoBox et MicroLabBox. Les plateformes FPGA de dSPACE (DS6602, DS6601 et DS2655 FPGA Base Board pour SCALEXIO, DS1514 FPGA Board pour MicroAutoBox) peuvent être adaptées à différentes tâches, ce qui vous permet de réagir de manière flexible à des exigences de temps plus strictes, telles que le prétraitement des signaux ou l'accélération de l'exécution de parties de modèle. Les modules d'E/S pour ces plateformes fournissent des canaux analogiques, numériques et spécialisés supplémentaires. Les FPGA sont particulièrement utiles pour épauler la carte processeur en prenant en charge des tâches comme le prétraitement des signaux pendant le développement du calculateur. Fonctionnant à 80 ou 125 MHz (selon la plateforme), les plateformes FPGA de dSPACE sont idéales pour les domaines d'application tels que les boucles de contrôle de courant rapides et la génération de signaux personnalisés.
