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dSPACE Electrical Power Systems Simulation Package

Simscape Electrical™(Specialized Power Systems)で開発したパワーエレクトロニクス回路のリアルタイムシミュレーションを容易に実現

dSPACE Electrical Power Systems Simulation Packageを使用すると、Simscape Electrical™(Specialized Power Systems)で開発した電気モデルのリアルタイムシミュレーションが可能になります。

適用分野

Electrical Power Systems Simulation Packageを使用すると、Simscape Electrical™(Specialized Power Systems)(旧Simscape Power Systems™)で開発した電気モデルのリアルタイムシミュレーションが可能になります。このパッケージは、次のようなdSPACE HIL(Hardware-in-the-Loop)環境でSimscape Electrical™(Specialized Power Systems)モデルを統合するためのさまざまな方法を提供します。

  • DC/DCコンバータ
  • 整流器およびインバータ
  • 風力/太陽光発電
  • 電力業界
  • スマートグリッド


プロセッサベースの手法を使用することで、Simscape Electrical™(Specialized Power Systems)モデルを修正する際にパワーエレクトロニクス向けの等価モデルを含むライブラリを利用できるようになります。これにより、dSPACEリアルタイムプロセッサでのコード生成をSimulink Coder™を使用してリアルタイムで実行できます。FPGAベースの手法では、所定のSimscape Electrical™(Specialized Power Systems)モデルに対してあらかじめ用意されたすぐに使用可能なFPGAアプリケーションを設定します。これにより、低レイテンシなHILシミュレーションが実現されます。

主な利用効果

プロセッサベースのシミュレーションには、パワーエレクトロニクスで使用されるブリッジ回路向けの平均値モデルが用意されており、パワー半導体スイッチングデバイスの正確なシミュレーションを保証します。また、マルチレートシステムを容易に統合できるライブラリ機能により、干渉の影響を避けることができます。
FPGAベースのシミュレーションには、あらかじめ設定されたFPGAアプリケーションが用意されており、時間のかかるFPGAの論理合成を行わずに容易に統合することができます。とりわけ、FPGA固有のソフトウェアは必要ありません。どちらのシミュレーション手法においても、モデルの状態を事前に計算することで実行速度を向上します。このパッケージでは、モデルの切り分け(モデル分割)機能を利用することで、複数のdSPACEリアルタイムプラットフォームを使用した同時処理が可能です。統合されたスコープ機能を使用すると、FPGAクロック周波数の範囲内で高周波信号を取得することができます。

機能 説明
全般
  • すぐに使用可能なFPGAアプリケーションを提供してFPGAベースの手法に対応
  • dSPACEリアルタイムプラットフォーム用のコードの自動生成
  • ユーザビリティを向上するモデル解析ツール
  • FPGAおよびプロセッサベースシミュレーションの組み合わせをサポートすることにより、大規模分散システムのシミュレートを実現
プロセッサベースの手法 – 中レイテンシのシミュレーションを25 µsのステップサイズで実現
  • 標準的なSimscape Electrical™(Specialized Power Systems)コンポーネントを線形部分や整流器などの低速スイッチング半導体に使用可能
  • 高速スイッチング半導体やPWM計測用dSPACE I/Oチャンネルへの接続に平均値モデルを使用可能
  • 個別にトリガされたタスクでSimscape Electrical™(Specialized Power Systems)をサポート(タスクハンドリング)
  • モデルの切り分けをサポート(モデル分割)
  • スイッチ設定依存マトリックスの事前処理(モードキャッシング)
FPGAベースの手法 – 低レイテンシのシミュレーションを400 nsのステップサイズで実現(SCALEXIOシステム)
  • 標準的なSimscape Electrical™(Specialized Power Systems)コンポーネント
  • あらかじめ設定されたFPGAアプリケーションでSimscape Electrical™(Specialized Power Systems)モデルの計算が可能
  • モデルの切り分けをサポート(モデル分割)
  • スイッチ設定依存マトリックスの事前処理(モードキャッシング)
  • FPGAクロック周波数の範囲内で高周波信号を取得し、取得したデータをプロセッサに同期して送信し、ControlDesk XYプロッタなどの計器にデータを表示および保存できる統合されたスコープ機能。
  • 複数のFPGA間におけるFPGA間通信(EPSSベースまたはXSGベースのアプリケーション)

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