MATLAB y Simulink para control de conversión de potencia
Diseñe un controlador digital para convertidores de potencia
Utilice Simulink y Simscape Electrical para modelar componentes electrónicos analógicos y algoritmos de control digital en el mismo entorno de simulación. La simulación de bucle cerrado del controlador y de la fase de potencia permiten evaluar y verificar las decisiones de diseño antes de implementar el controlador.
Utilice la simulación para:
- Modelar una fase de potencia utilizando componentes de circuito o un bloque de convertidor de potencia prediseñado
- Simular el modelo del convertidor con diferentes niveles de fidelidad de conmutación de electrónica de potencia: valor promedio, ideal o no lineal detallado
- Diseñar, simular y comparar distintas arquitecturas de controlador, tales como control en modo de tensión y control en modo de corriente
- Aplicar técnicas de control clásico y diseñar lógica de control de supervisión para la conmutación de modos
- Ajustar automáticamente las ganancias del controlador en uno o varios bucles de retroalimentación utilizando herramientas de ajuste automatizado
Pruebe estos ejemplos
Más información
- 10 formas de acelerar el diseño de control de conversión de potencia con Simulink – White paper
- Diseño de convertidores de electrónica de potencia eficientes con MATLAB y Simulink – E-book
- Uso de Simulink y Simscape con subcircuitos SPICE detallados – Artículo
- Estimación de la respuesta en frecuencia de un modelo de electrónica de potencia – Artículo
Vídeos
- Cómo desarrollar el sistema de control de un convertidor CC-CC en Simulink – Serie de vídeos
- Presentación de EE Journal Chalk Talk: Ajuste basado en simulación de controladores de electrónica de potencia (21:43)
- Desarrollo del sistema de control de un inversor solar con Simulink – Serie de vídeos
- Uso de Simulink para desarrollar el sistema de control de un inversor de red solar (26:46)
- Ajuste de un controlador PID para un convertidor Buck (6:31)
Ejemplos
Convertidor de baja potencia:
- Técnicas de modelado de convertidores de potencia
- Convertidor Buck con dinámica térmica
- Control de corriente de un convertidor CC-CC bifásico
Convertidor de alta potencia:
- Control de un convertidor del lado de la carga
- Microrred con soporte V2G (vehículo a red) de vehículos eléctricos
Más ejemplos sobre convertidores de potencia y ejemplos sobre inversores de potencia
Simulink acelera el proceso de prueba y verificación del diseño de control de convertidores de potencia.
- Genere código de control para un convertidor de potencia para simulación de hardware-in-the-loop (HIL) en tiempo real
- Pruebe la ejecución en tiempo real de los sistemas de control de un convertidor de potencia antes de verificarlo en un prototipo de hardware
- Identifique y corrija errores frecuentes en el diseño de control mediante la generación de casos de prueba con Simulink Design Verifier para evitar posibles daños en costosos prototipos de hardware
- Compruebe la cobertura de código y modelos con Simulink Coverage para garantizar la integridad de las pruebas y permitir la trazabilidad a los requisitos
“La total compatibilidad entre MATLAB, Simulink y Speedgoat nos permitió pasar rápidamente del modelo de diseño al software en tiempo real”.
Más información
- Diseño de convertidores de potencia CC-CC eficientes – MATLAB EXPO
Vídeos
- Pruebas de HIL de electrónica de potencia mediante la conversión de Simscape a HDL (30:00)
- Uso del prototipado rápido de sistemas de control para validar motores eléctricos y convertidores de potencia – Serie de vídeos
- Implementación y pruebas en tiempo real de un controlador de inversor de red solar (23:53)
- Pruebas de hardware-in-the-loop de algoritmos de control para convertidores multinivel modulares (25:54)
- Simulación de hardware-in-the-loop (HIL) basada en FPGA para electrónica de potencia (49:14)
Con Simulink y Embedded Coder, puede reducir y eliminar la necesidad de codificación manual.
- Utilice Fixed-Point Designer para modelar, optimizar y generar código para algoritmos en punto fijo y flotante en aplicaciones de convertidores de bajo coste y baja potencia
- Genere código de control C/C++ optimizado y estable para implementación en microcontroladores, o código HDL sintetizable para programación de FPGA o prototipado de ASIC
- Vuelva a generar automáticamente código actualizado para reflejar los cambios en el diseño de control de un convertidor de potencia
El código C/C++ y HDL generado es completamente portátil, optimizable con diversas opciones, trazable bidireccionalmente hasta el modelo de Simulink, y certificable con kits de certificación.
“El código que generamos con Embedded Coder hace exactamente lo que debe hacer. Escribir manualmente código que incluye nueve bucles PI y depurarlo en hardware habría agregado seis o más meses de trabajo”.
Casos prácticos
- Alstom genera código de producción para sistemas de control de convertidores de potencia esenciales para la seguridad
- Desarrollo de software de control de convertidor de potencia para el acelerador de partículas J-PARC
- ITK Engineering desarrolla un controlador conforme con IEC 62304 para el motor de una fresa dental con el diseño basado en modelos
Recursos y soporte
Documentación
Cursos introductorios Onramp
