Les systèmes de simulation à haut rendement d’Opal-RT permettent le prototypage des régulateurs et la simulation des composantes des systèmes d’électronique de puissance actuellement mis au point pour les entraînements à moteur industriels et pour la prochaine génération de véhicules hybrides. Les systèmes d’Opal-RT de deuxième génération se retrouvent ainsi chez bon nombre des plus importants équipementiers automobiles et fabricants de régulateurs électroniques en Amérique du Nord, en Europe et en Asie, où ils contribuent à réduire le cycle de mise au point de divers systèmes : systèmes de propulsion hybrides électriques, systèmes complexes de conversion d’énergie, entraînements des moteurs utilisés dans l’industrie en général.

Les systèmes de troisième génération, à base de FPGA, qu’Opal-RT a présentés à l’exposition, atteignent le niveau de précision sans précédent rendu nécessaire par les exigences croissantes des équipes qui l’utilisent, avec une fréquence porteuse MID pouvant atteindre 100 kHz.

Les groupes motopropulseurs hybrides et les entraînements à moteur plus perfectionnés présentent des défis uniques aux équipes de génie responsables de la conception et de la mise à l’essai de complexes systèmes de régulation et d’électronique de puissance. Ce défi se présente aussi aux fabricants de matériel de simulation en temps réel et de mise à l’essai de systèmes de régulation électroniques. Opal-RT Technologies s’est donc employée à mettre au point des technologies de simulation qui permettent aux équipes de conception de recourir à la simulation en temps réel comme complément aux matériels non virtuels (convertisseurs IGBT, moteurs et autres) servant à la simulation des charges du moteur.

Les spécialistes techniques d’Opal-RT combineront les technologies de développement les plus évoluées présentes dans les systèmes de simulation technique en temps réel RT‑LAB (soit son matériel de simulation, ses solveurs et ses modèles détaillés de composantes), pour offrir trois démonstrations.

• La première démonstration présente la simulation d’un ondulateur de type moteur synchrone à aimants permanents (PMSM) comprenant elle-même la simulation précise d’un redresseur IGBT ; la simulation globale est exécutée par un simulateur en boucle fermée RT-LAB avec cartes FPGA Xilinx, à pas de temps de 10 microsecondes et résolution de la captation des impulsions des IGBT de 10 nanosecondes. Le système fournit une précision suffisante pour reproduire les distorsions typiques causées par les temps morts de la commutation des circuits, avec une précision accrue, soit moins de 500 nanos. Normalement, les techniques de simulation traditionnelles mettraient des heures pour obtenir des simulations de précision comparable dans le cas d’un mouvement réel de 10 secondes. Ce même mouvement de 10 secondes s’effectue en temps réel grâce à deux processeurs Pentium-4 exécutant RT-LAB, avec le système d’exploitation en temps réel RedHawk MD Linux, et une carte reconfigurable FPGA Xilinx. Une telle vitesse de simulation permet aux fabricants de systèmes d’électronique de puissance de travailler sur leurs régulateurs avec simulation en boucle fermée à l’étape de la mise au point ou à l’essai, avant de procéder aux tests sur le matériel réel.

• La deuxième démonstration représente une nouvelle avance dans la simulation de l’électronique de puissance, autant en rapidité qu’en précision. Le modèle PMSM à trois phases est traité par Simulink puis automatiquement compilé et téléchargé sur une puce à réseau de portes programmable sur place (Field Programmable Gate Array ou FPGA), de façon à être exécuté par Xilinx SG. Le pas de temps de 250 nanosecondes de cette simulation permet la modélisation précise en temps réel des futures composantes de groupes motopropulseurs hybrides dont la fréquence de commutation est supérieure à 100 kHz, comme un onduleur ou un convertisseur continu-continu. Ce système de simulation en temps réel de haute précision servira, en 2006, à un des plus grands équipementiers au Japon, pour le mise au point de la prochaine génération de véhicules hybrides.
• La troisième démonstration viendra faire la preuve qu’il est possible de mettre au point et de réaliser le prototype des régulateurs d’électronique de puissance les plus évolués en se servant de processeurs Pentium ou AMD reliés à des modules FPGA reprogrammables dotés des éditeurs de blocs-diagrammes Simulink®.

Comme le souligne M. Jean Bélanger, président d’Opal-RT Technologies : « L’exposition eDRIVE Motor and Drive Systems 2006 Conference constitue pour nous une scène remarquable où présenter notre plus récente technologie de simulation en boucle fermée aux spécialistes des véhicules hybrides, du génie industriel et de l’aérospatiale. Opal-RT est depuis longtemps à l’avant-garde du progrès des technologies de simulation en boucle fermée et de leur mise en place pour les véhicules hybrides, les moteurs industriels et les systèmes de régulation d’électronique de puissance. À mesure que s’imposent les véhicules hybrides sur le marché, Opal-RT entend bien continuer à mettre au point des technologies et des solutions pratiques pour permettre aux équipes d’ingénierie de conception de réaliser des simulations en temps réel atteignant des niveaux de précision sans précédent. »

Au sujet d’Opal-RT Technologies inc.
Opal-RT est le chef de file des fournisseurs de systèmes de simulation en temps réel à très haut rendement fonctionnant sur plateforme PC, dont le but est de permettre le traitement parallèle temps réel au moyen d’une technologie flexible et extensible, offerte à prix abordable. La société compte au sein de sa clientèle AISIN, Daimler Chrysler, DENSO, Ford, GM, Toyota, ainsi que plusieurs autres entreprises et universités qui battent la marche en matière de mise au point de groupes motopropulseurs hybrides et de systèmes d’électronique de puissance, comme Mitsubishi et Hitachi.

La société offre une gamme complète de systèmes de simulation technique – depuis les technologies de développement jusqu’aux systèmes de simulation technique clé en main – et de services professionnels de consultation : intégration de systèmes, mise au point de logiciels et de modèles, formation. C’est la simulation temps réel dur répartie qui constitue sa compétence principale ; son équipe expérimentée de spécialistes de l’ingénierie a conçu des systèmes de simulation temps réel pour les véhicules automoteurs, les entreprises d’électricité, l’aérospatiale, la défense, la robotique ainsi qu’une variété de secteurs industriels où les exigences de fidélité et de tolérance aux failles font reculer les limites du prototypage rapide et des essais avec matériel dans la boucle. Opal-RT propose une approche unique, qui intègre les technologies de traitement parallèle distribué et les logiciels commerciaux. La gamme de produits qu’elle a ainsi mise au point, soit la gamme RT-LAB, permet à sa clientèle de mettre au point des produits faisant appel à des simulations, de façon rapide, économique et concurrentielle. Pour en savoir plus concernant la gamme de systèmes de simulation et d’outils de traitement distribué fabriqués par Opal-RT, visiter le site Internet www.opal-rt.com.

Au sujet de RT-LAB
RT-LAB est la technologie temps réel qui a opéré une révolution de l’ingénierie, en matière de conception par modélisation. Grâce à son ouverture, RT-LAB peut s’adapter à tout type de problème de simulation ou régulation et son extensibilité en fait un portail sûr pour toute utilisation. Une équipe de mise au point peut ainsi augmenter sa puissance de calcul au point et au moment opportun, que ce soit pour accélérer ses simulations de façon impressionnante ou pour effectuer des essais temps réel avec matériel dans la boucle.

Source :

Kirsty Whitefield
Tél.: 1 877 935-2323, poste 235
Courrier électronique : kirsty.whitefield@opal-rt.com