Simulation temps réel simple de circuits d’électroniques de puissance au niveau signal

Capacité temps réel

Permet aux modèles Simscape Electrical™ de fonctionner en temps réel

Simulation à faible latence

Jusqu'à une taille d'étape de simulation de 224 ns utilisant des FPGA

Gestion de grandes topologies

Simulation haute performance grâce au support multi-FPGA et multiprocesseurs

Facilité d'utilisation

Utilisez la puissance des FPGA sans aucune connaissance du FPGA

Qu’est-ce que le package de simulation Electrical Power Systems ?

Le package EPSS (Electrical Power Systems Simulation) est une solution de simulation pour Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems). Il ajoute la capacité de calcul et de simulation en temps réel aux modèles électriques développés dans Simscape Electrical™.

Cela offre un environnement de développement idéal pour tester les systèmes électriques. Pour rendre les modèles Simscape Electrical™ capables de fonctionner en temps réel, le package comprend deux options différentes :

  • Pour des fréquences de commutation jusqu’à 20 kHz, il est recommandé de calculer l’application temps réel sur un processeur .
  • Les applications ayant des fréquences de commutation plus élevées nécessitent l’utilisation de FPGA .

Si votre application atteint des fréquences de commutation supérieures à 80 kHz, veuillez nous contacter, nous pouvons vous fournir une solution basée sur FPGA individuelle et optimisée à vos besoins.

Bon à savoir

Simscape Electrical™ (anciennement SimPowerSystems™) est une bibliothèque Simulink ® de Math ® pour la simulation de circuits électriques, en particulier d’électronique de puissance, basée sur une méthode de modélisation orientée topologie appelée modélisation physique.

Specialized Power Systems vous permet de modéliser des systèmes électriques à l’aide de composants et d’algorithmes spécialisés.

Ils sont par nature incapables d'effectuer des calculs en temps réel et ont besoin du package dSPACE EPSS pour fonctionner sur une machine en temps réel.

Domaines d’application

Domaines d’application

Le package EPSS permet d’intégrer les modèles Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) dans un environnement Hardware-In-the-Loop (HIL) dSPACE pour tester les systèmes électriques dynamiques.

Les applications types de notre approche basée sur le FPGA comprennent :

  • Des stations de recharge et des chargeurs embarqués
  • Des convertisseurs DC/DC

Selon les exigences individuelles, l’approche basée sur le FPGA ou notre approche basée sur le processeur peut convenir à des applications telles que les suivantes :

  • Redresseurs actifs et onduleurs industriels
  • Dispositifs utilisés dans les réseaux électriques

Avantages clés

Le package EPSS combine de manière unique des performances de simulation élevées, une mise en œuvre rapide du modèle et des capacités en temps réel avec une facilité d'utilisation pratique et une grande flexibilité.

Les circuits d’électronique de puissance complexes ou à commutation rapide sont au cœur de votre activité ? Le package EPSS comprend des fonctionnalités utiles pour gérer les grands circuits et les convertisseurs de puissance haut débit. Ces fonctionnalités offrent des fonctionnalités supplémentaires et vous aident à optimiser les modèles existants pour qu’ils puissent fonctionner en temps réel. Pour votre confort, les fonctionnalités sont réalisées à l’aide de blocs de fonctions Simulink créés par dSPACE. Vous pouvez simplement les utiliser comme des blocs de fonctions réguliers. Leur intégration et leur configuration permettent de tirer facilement le meilleur parti des modèles, même sans connaissances spécialisées :

  • La séparation des modèles permet de séparer les grands modèles en sous-modèles plus petits. Cela réduit l'effort de calcul global et la taille des étapes de simulation tout en permettant de simuler des modèles plus grands en temps réel.
  • Divers outils d'analyse vous permettent d'analyser vos modèles, y compris la stabilité et les capacités FPGA. Grâce à ces outils, vous pouvez optimiser votre modèle pour tirer le meilleur parti de votre simulation.
  • La fonction oscilloscope intégrée vous permet de capturer facilement les signaux haute fréquence au sein de la période d’horloge du FPGA et d’examiner instantanément le comportement du modèle sur le FPGA – comme si vous utilisiez des oscilloscopes matériels. Grâce à cette fonction, les mesures sont beaucoup plus rapides et précises par rapport à la capture de signaux avec un processeur. L'instrument FPGA Scope est disponible dans notre logiciel d'expérimentation et d'instrumentation ControlDesk et vous permet de mesurer et d'afficher jusqu'à huit signaux FPGA au moment de l'exécution.
  • Le package est parfaitement intégré à la chaîne d’outils dSPACE, offrant la possibilité d’interagir avec d’autres outils et produits dSPACE, tels que les modèles basés sur XSG ou les modules de charge haute tension. De cette manière, vous pouvez facilement étendre vos systèmes HIL existants pour répondre à de nouvelles exigences.

Workflow simplifié pour l'utilisation du package EPSS

Créez votre environnement de développement et de test idéal pour les systèmes électriques en quelques étapes : ​​​​​​​

  • Configurez votre modèle directement à partir du schéma électrique dans Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems).
  • Utilisez le package EPSS pour rendre votre modèle performant en temps réel et l’intégrer dans un environnement dSPACE HIL.
  • Exécutez votre simulation et vos tests et gardez une trace des résultats.
Workflow type pour la simulation et le test des systèmes électriques impliquant le package EPSS de dSPACE.
Approche basée sur le FPGA

Approche basée sur le FPGA

Simulation à faible latence jusqu’à une période de simulation de 224 ns

L’approche basée sur le FPGA implique la configuration d’une application FPGA clés en main en fonction du modèle Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) donné. Cela permet d'obtenir une simulation HIL à faible latence.

Nous proposons des applications FPGA préconfigurées qui facilitent l’intégration. Pour vous, cela apporte de nombreux avantages :

  • Aucune synthèse FPGA requise
  • Aucune connaissance spécifique du FPGA nécessaire
  • Configuration automatique du FPGA en quelques minutes

Vue d'ensemble des fonctionnalités

Functionality
Description

General

  • Ready-to-use FPGA applications provided
  • Standard Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) components
  • Preconfigured FPGA applications for calculating Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) models

Analysis

  • Different analysis tools included which help optimize the step size and real-time capability

Model splitting

  • Splits large models into smaller submodels to reduce computation effort
  • Enables the use of larger topologies
Mode caching
  • Precomputation of switch-configuration-dependent matrices

User interfaces

  • User interface for comfortable exclusion of non-relevant switch combinations
  • User interface for offline analysis to determine the switch combinations occurring in custom models

Integrated scope function

  • Captures high-frequency signals within the FPGA clock rate and synchronously sends the captured data to the processor, where it can be displayed and stored in instruments, such as the ControlDesk XY plotters

Inter-FPGA communication

  • Several FPGA boards (EPSS-based or XSG-based applications) via I/O module slots or multi-gigabit transceivers (MGT)

Produits nécessaires

  • DS6001 Processor Board

    Carte processeur haute performance pour la SCALEXIO LabBox

  • Unité de traitement SCALEXIO

    Lignes de produits pour hautes performances de coeur et pour hautes performances parallèles

  • DS6602 FPGA Base Board

    High-performance FPGA board with the latest Xilinx® FPGA technology for advanced electromobility applications

  • DS6601 FPGA Base Board

    High-performance FPGA board with the latest Xilinx® FPGA technology for advanced electromobility applications

  • ConfigurationDesk

    Configuration and implementation software for dSPACE real-time hardware

Remarque : Quelles FPGA Base Boards choisir en fonction de votre application. Au moins une FPGA Base Board est obligatoire.

Produits optionnels

  • DS6651 Multi-I/O Module

    SCALEXIO FPGA I/O expansion for developing and testing highly dynamic control applications

  • DS2655M1 Multi-I/O Module
    DS2655M1 Multi-I/O Module

    Module SCALEXIO FPGA I/O pour l’extension des voies E/S des SCALEXIO FPGA Base Boards

  • SCALEXIO LabBox

    Un système temps réel modulaire compact

  • Système de rack SCALEXIO

    Le système de rack SCALEXIO est très flexible en raison de ses nombreuses fonctionnalités d’E/S. Tout le matériel est configurable par logiciel ce qui permet de l’adapter facilement à l’évolution des exigences d’un projet.

  • Système SCALEXIO personnalisé

    Le système SCALEXIO personnalisé de dSPACE est un simulateur Hardware-In-the-Loop ultra-polyvalent, offrant un choix complet d’options d’adaptation et de configuration afin de répondre aux exigences spécifiques des clients.

  • ControlDesk

    ControlDesk est le logiciel d’expérimentation pour le développement fluide de calculateur. Il traite toutes les tâches et offre un environnement de travail unique.

Approche basée sur le processeur

Approche basée sur le processeur

Simulation à latence modérée jusqu’à une taille d’étape de simulation de 15 µs

Dans le cadre de l’approche basée sur le processeur, une bibliothèque d’extension est disponible pour modifier un modèle Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) et permettre la génération de code capable de fonctionner en temps réel sur des processeurs temps réel dSPACE via Simulink Coder™.

Pour la simulation basée sur le processeur, il existe des modèles moyens pour différents montages en pont utilisés dans l’électronique de puissance pour garantir une simulation précise de dispositifs de commutation à semi-conducteurs de puissance.

Vue d'ensemble des fonctionnalités

Functionality
Description

General

  • Standard Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) components for linear parts and slow-switching semiconductors, such as rectifiers
  • Average models for fast-switching semiconductors and for connecting to dSPACE I/O channels for PWM measurement
  • Automatic code generation for dSPACE real-time platforms
Analysis
  • Different analysis tools included which help optimize the step size and real-time capability
Task handling
  • Supports Simscape Electrical™ (Specialized Power Systems) in separately triggered tasks

Model splitting

  • Splits large models into smaller submodels to reduce computation effort
  • Enables the use of larger topologies
Mode caching
  • Precomputation of switch-configuration-dependent matrices

Produits nécessaires

  • DS6001 Processor Board

    Carte processeur haute performance pour la SCALEXIO LabBox

  • Unité de traitement SCALEXIO

    Lignes de produits pour hautes performances de coeur et pour hautes performances parallèles

  • ConfigurationDesk

    Configuration and implementation software for dSPACE real-time hardware

Produits optionnels

  • Système de rack SCALEXIO

    Le système de rack SCALEXIO est très flexible en raison de ses nombreuses fonctionnalités d’E/S. Tout le matériel est configurable par logiciel ce qui permet de l’adapter facilement à l’évolution des exigences d’un projet.

  • Système SCALEXIO personnalisé

    Le système SCALEXIO personnalisé de dSPACE est un simulateur Hardware-In-the-Loop ultra-polyvalent, offrant un choix complet d’options d’adaptation et de configuration afin de répondre aux exigences spécifiques des clients.

  • ControlDesk

    ControlDesk est le logiciel d’expérimentation pour le développement fluide de calculateur. Il traite toutes les tâches et offre un environnement de travail unique.

  • SCALEXIO EMH Solution

    Simulation de moteurs électriques sur plate-forme processeur

Fonctionnalités multiprocesseurs et multi-FPGA

Fonctionnalités multiprocesseurs et multi-FPGA

Pour faciliter la simulation de topologies grandes et complexes, le Package EPSS contient les fonctionnalités multiprocesseurs et multi-FPGA les plus avancées.

L'outil de séparation de modèles semi-automatique vous permet de trouver une position de fractionnement stable et optimale sans connaissances expertes. Par conséquent, vous pouvez facilement configurer des systèmes multiprocesseurs et multi-FPGA en utilisant des cœurs individuels, des processeurs ou plusieurs cartes FPGA.

Cette fonctionnalité peut considérablement accélérer les simulations en offrant une option de calcul parallèle et un échange de données haute performance entre les plates-formes de simulation individuelles. De plus, vous pouvez affecter les cartes E/S et les connexions inter-FPGA par programmation graphique.

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Ce que nos clients disent de nous

En pratique : Découvrez ce que le package EPSS peut faire pour vous et ce que vous pouvez réaliser grâce à elle

Success Stories

Applications utilisateur inspirantes développées avec l’EPSS Package.

Success stories avec EPSS

Vidéos

La nature et les fonctionnalités du package EPSS.

Vidéos de l'EPSS

Cas d'utilisation

La diversité des utilisations possibles du Package EPSS n’est-elle pas fascinante ?

Cas d’utilisation pour EPSS

À la une

Découvrez comment le package EPSS résout le défi du cloisonnement de grands modèles de simulation d’électronique de puissance.

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Liens EPSS

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