电力电子原型控制实训系统YX-PEP1000

作者:ag视讯 发布时间:2020-12-08 01:28

  为支持高校电力电子和半实物仿真的教学,南京研旭特推出了功率级快速控制原型开发与实训系统,该系统可以满足电气工程、电力电子、自动化和控制科学等工科学科相关的教学与科研需求。

  系统提供给学生从电路原理,电路构建,到simulink模型设计以及仿真烧写,直至最后电路验证等一整套功率级快速原型控制系统开发学习过程。南京研旭提供完善的教学和开发手册,使用这些内容可以让各个阶段的学生轻易的了解理论、仿真以及硬件之间的关系,可以方便的开展各类教学和科研实验。

  针对基础教学方面,本系统提供基本的实验例程,可以完成《电力电子技术基础》《电机与拖动基础》《自动控制原理》等课程的相关基础实验。实验内容从基础的硬件原理介绍、控制器的算法设计到simulink仿真的实现,由浅入深,适合开展设计性、综合性和创新性的实验。

  针对进阶科研方面,本系统提供进阶的实验例程,可以完成《电力电子系统建模与控制》《新能源发电技术》《电机拖动自控系统》等课程的相关实验。实验内容可以完成:基础的理论分析-similink数学建模-控制策略设计-离线仿真-半实物快速原型仿真-实际硬件电路验证等一整套完整的科研实验。基于该平台,可以快速的验证科研项目中的核心控制算法,也可以完整硕士、博士的研究课题。

  传统的方式对嵌入式算法的编写以及实物调试都有比较高的要求,控制板性能有限、底层代码编写学习成本高、硬件资源调用不直观、算法实现与代码调试不方便,因此需要耗费学生与科研人员大量的时间与精力。

  采用快速控制原型(RapidControlPrototyping简称RCP),那么就可以高效的、便捷的完成了前期算法的验证,研旭推出的电力电子仿真系统只需在MATLAB的Simulink搭建控制算法模型,下载到RCP控制器中,即可实现控制过程。

  本系统将RCP控制器与可定制的功率硬件结合在一起,通过模块化的方式,便于搭建各种不同类型的功率变换系统,非常适合高校、科研院所进行电力电子装置级和系统级的控制算法的验证。

  系统同时可集成各类测试电源和检测仪器,一体化的结构,让学习开发更为方便省力。

  ——在Matlab中设计的控制算法自动生成代码,自动加载到实时目标中运行,避免了繁琐的编程和Debug工作。

  ——使用门槛低,会Matlab仿真即可完成实验测试工作,所有测试工作只需一人即可完成。

  ——硬件模块化设计,多种拓扑结构的功率硬件可选,同时,可根据需求定制各种不同的功率硬件,拓扑结构、功率级别、传感器的数量位置等均可以变化。

  ——软件模块化设计,算法编程和监控全部采用基于模型的可视化设计方法,提供各类验证过的算法模型,可直接组合调用,大大缩短研发时间。

  ——具备数字仿真和物理电路的双重验证,设计更灵活,实验数据更具有说服力。

  研旭快速原型控制器—YXSPACE,采用插卡式结构,用户根据实际功能需求,可以灵活配置板卡数量,基本配置是仿真板卡,通信板卡,模拟采集板卡、DIDO板卡。除此之外,还有两个外扩功能卡槽,每个卡槽可以随意外扩模拟采集卡、DIDO板卡。仿真板卡采用USB方式下载程序,通信板卡采用网络方式进行通信,模拟采集板卡具备16通道模数转换,DIDO具有20路DO以及8路DI。

  公司专门为YXSPACE研发了一套上位机监控软件YX-SIM软件,采用组态式交互界面,方便用户灵活、方便的查看控制器的工作信息。下图为软件界面。

  软件中有三类设置,包括YXSPACE设置,主要设置通信的IP地址,以及板卡的数量;还包括PWM设置,主要指示PWM的频率值,死区值,以及动作有效值,编码器精度值等;最后包括YXSPACE显示界面,用于最终的数据查看以及设置。

  YXSPACE显示界面中包括遥控、遥调、遥信、遥测、示波器控件,他们主要功能如下表:

  公司最新研发推出的多功能桌面型电力电子实验平台YXRTD-TLDD-06,是一款面向高校实验室及科研院所的电力实验设备,可来实现三相/单相DC-AC单向/双向变流器,单向/双向DC-DC变流器、AC-AC背靠背变流器等多种电力电子变流器的功能。

  开发平台包括硬件部分、软件驱动、数据采集和分析三个部分,是针对高校开展电力电子技术研究推出的一种开放式的二次开发教学科研平台。该平台在硬件上采用分体化设计,控制板、采集板、功率板、电容板等模块化,外壳采用透明的亚克力板材,美观实用,用户可以方便观察内部的硬件结构。同时顶盖可以打开,方便进行相关信号的测量。

  有了控制器,有了主电路功率模块(被控对象),有了电源等辅助设备,系统硬件部分就搭建好了,但一个完整的系统除了硬件,还需要配有核心的程序才能运行,不管是普通的MCU控制器,还是快速原型控制器(RCP),前者是需要代码,后者是需要模型,才能运行起来。

  南京研旭不仅仅是提供通⽤的硬件设备,更是完整的系统⽅案提供商,在电力变换领域积累了大量的经验;在提供各种实验平台的同时,会配套完善的硬件原理图、软件代码、控制算法、算法模型等。完全的开源模式,同时提供相应的技术培训和售后服务,可以为用户节约大量的科研时间,二次开发的难度大大降低。

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