eFPGASIM

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Simuler en temps réel les systèmes électroniques modernes sur FPGA n’a jamais été aussi simple

La simulation temps réel de systèmes d’électronique de puissance reste l’un des plus ambitieux défis de la simulation avec matériel dans la boucle (HIL). Les capacités d’entrées/sorties pour la capture des signaux à largeur d’impulsion (MLI, ou PWM en anglais), la latence globale de simulation en boucle fermée, la résolution mathématique de commutateurs couplés et l’injection de fautes à tous les niveaux d’un système complexe d’électronique de puissance, sont autant d’exemples illustrant la complexité de ce secteur en pleine évolution.

Après presque deux décennies de recherche-développement en simulation temps réel et d’expériences pratiques en électronique de puissance, OPAL-RT a lancé eFPGASIM, la solution temps réel sur cartes FPGA la plus puissante et la plus intuitive du marché. eFPGASIM est une plate-forme HIL de pointe qui associe la performance d’un simulateur numérique haute fidélité à une latence de communication très faible pour mettre au point et tester des systèmes de commande et de protection en électronique de puissance.

eFPGASIM pour les transports électriques

Cette vidéo montre en quoi le simulateur numérique eFPGASIM constitue une plateforme HIL de pointe pour les tests de performance de systèmes de commande et de protection, avec une latence de communication très faible. Il permet aux ingénieurs en électronique de puissance de mettre au point des systèmes d’entraînement électrique avec un pas de temps inférieur à la microseconde.

eFPGASIM : boîte à outils logicielle

Moteurs électriques

Une simulation temps réel pour des tests HIL ou PHIL (simulation avec matériel de puissance dans la boucle) de commande de moteur électrique doit être la plus fidèle possible à la réalité, non seulement pour maximiser la couverture des tests mais aussi pour privilégier la simulation temps réel afin de réduire les coûts engendrés par l’usage d’un dynamomètre.

À cette fin, eFPGASIM offre une vaste bibliothèque de modèles de moteurs électriques : machine synchrone à aimant permanent (PMSM), machine à induction (IM), générateur asynchrone à double alimentation ou DFIG, machine asynchrone à double alimentation ou DFIM, rotor à cage d’écureuil, moteur à réluctance commutée (SRM), moteur sans balais à courant continu (BLDC) et moteur à courant continu. OPAL-RT dispose aussi de l’expertise pour développer des modèles temps réel de moteurs atypiques, à la demande.

eHS

eHS est un solveur électrique pour FPGA générique et reprogrammable qui s’inscrit au cœur de la solution eFPGASIM. Son interface utilisateur conviviale permet l’exécution en temps réel de modèles créés dans l’un des outils de simulation suivants : SimScape Power Systems, PSIM, PLECS ou Multisim.

Avec la puissance d’eHS, eFPGASIM est le système idéal de simulation temps réel pour tout type d’applications de tests de conversion électrique, comme la conversion des énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien, stockage de l’électricité et microréseaux), les systèmes d’entraînement industriels, les véhicules électriques et la recherche en électronique de puissance.  En savoir plus >

Modèles de convertisseurs modulaires multiniveaux (MMC) sur FPGA

Le bloc MMC FPGA développé par OPAL-RT simule les procédés de conversion modulaire multiniveaux de diverses topologies de sous-modules avec une très grande précision et une efficacité imbattable. Le modèle peut être intégré sans difficulté dans un plus large circuit électrique simulé dans eMEGASIM ou HYPERSIM. Tout comme d’autres blocs d’eFPGASIM, les utilisateurs accèdent directement au bloc MMC FPGA à partir de MATLAB/Simulink®. Ils peuvent alors modifier dans les détails leur modèle et produire leur propre microprogramme FPGA grâce à la fonctionnalité RT-XSG qui permet aussi d’intégrer des interfaces particulières d’entrées/sorties et de personnaliser l’algorithme de contrôle dans la boucle.

RT-XSG

RT-XSG offre des blocs prêts à l’emploi, utilisables dans Simulink, pour la simulation FPGA avec matériel dans la boucle et le prototypage rapide de lois de commande. Il assure la configuration de la carte FPGA, de même que le transfert des données à haut débit entre les modèles de simulation RT-LAB et le système défini par l’utilisateur sur la carte. RT-XSG  comprend une bibliothèque de plusieurs blocs aux fonctions comparables à celles des blocs MATLAB/Simulink® afin de faciliter la programmation sur cartes FPGA. Il permet également à l’utilisateur de générer un modèle personnalisé et de répartir le calcul sur plusieurs nœuds pour une simulation plus puissante et flexible.

Offre National Instruments

Tirez le meilleur parti de la puissance d'eFPGASIM sur une plateforme matérielle National Instruments. OPAL-RT et National Instruments (NI) se sont associés pour proposer une offre commune groupant eFPGASIM et la plateforme matérielle NI qui garantie une compatibilité totale avec LabVIEW et l’environnement Veristand.

Caractéristiques

Type de simulation : mode EMT
Pas de temps type :200 ns – 2 μs
Environnements de modélisation compatibles :Simulink, Simscape Power System, PLECS, PSIM et NI Multisim
Capacité par FPGA :288 états / 128 switches*
Fonctionnalités : • Script automatique
• Aucune compilation FPGA requise
• 200 kHz PWM I/O
• Vaste bibliothèque de moteurs électriques

*Variable selon la série eHS choisie. Visitez la page eHS pour plus d'informations.

Témoignages de clients

Valeo utilise un simulateur OPAL-RT pour mettre au point des groupes motopropulseurs innovants.

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Ford Motor Company s’appuie sur une solution OPAL-RT pour la conception et la commande de sa motorisation hybride.

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ABB utilise un simulateur OPAL-RT temps réel pour valider les commandes de convertisseurs électriques moyenne tension.

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Autres ressources