EasyGo DeskSim是一款配置型的實(shí)時(shí)仿真軟件，它允許用戶將Simulink算法程序快速部署到EasyGo實(shí)時(shí)仿真機(jī)上。實(shí)時(shí)仿真機(jī)支持選配不同的FPGA芯片和IO模塊，能夠處理高速信號(hào)，并通過IO模塊輸出真實(shí)的仿真結(jié)果，可滿足用戶在科研、教學(xué)或工業(yè)測(cè)試中的多樣化需求。

本篇內(nèi)容主要介紹基于EasyGo DeskSim進(jìn)行的AC-AC-MMC五電平的實(shí)時(shí)仿真。

AC-AC-MMC實(shí)時(shí)仿真

01 軟件特點(diǎn)

操作簡單：配置界面只需進(jìn)行模型的載入，刷新，編輯，移除操作。

智能檢測(cè)：模型載入后會(huì)自動(dòng)檢測(cè)錯(cuò)誤，并提示用戶修改。

方便易用：在FPGA Coder Solver下可用基礎(chǔ)模塊靈活搭建各種高速模型，最小可支持18.75ns步長的超高速實(shí)時(shí)仿真，且無需進(jìn)行FPGA編譯。

多種FPGA解算器靈活搭配：可根據(jù)需求選擇合適的解算器，在FPGA上進(jìn)行電力電子系統(tǒng)仿真或者自定義模型仿真，均無需進(jìn)行FPGA編譯。

自帶工具箱：軟件自帶實(shí)用小工具，方便用戶更快地完成實(shí)時(shí)仿真。

02 應(yīng)用指南

模型搭建

離線模型

離線模型的仿真步長一分為二，其中拓?fù)涞姆抡娌介L為1微秒，控制部分的仿真步長為100微秒。MMC的每一相上下橋臂均由兩個(gè)全橋串聯(lián)而成，每一個(gè)全橋并聯(lián)一個(gè)分壓電容，前級(jí)為380V工頻三相電，前級(jí)經(jīng)過MMC將負(fù)載輸出為設(shè)定的參考波形。

設(shè)定參考波形為300V、10Hz的正弦波，脈沖在0.01秒時(shí)啟動(dòng)。運(yùn)行模型觀察波形，可以看到負(fù)載輸出波形與設(shè)定值一致，A相上橋臂五電平波形，前級(jí)三相電壓電流波形，各橋臂電壓波形。

實(shí)時(shí)模型

在實(shí)時(shí)化模型搭建時(shí)，將主拓?fù)洳糠植渴鹪贔PGA中，將控制算法部分放置在CPU中，實(shí)時(shí)模型的整體架構(gòu)如圖所示。

原模型中的控制不變，將脈沖生成部分轉(zhuǎn)換成占空比下傳至FPGA，生成的占空比信號(hào)進(jìn)入FPGA后，通過PWM生成模塊進(jìn)行高頻的脈沖生成。該模塊可以設(shè)置載波的頻率、初始相位、死區(qū)。

在解算器中，選擇No Solver模式，F(xiàn)PGA Type選擇6300，卡槽選擇第二個(gè)槽。將主拓?fù)洳糠忠浦驳搅硪粔KFPGA中，在解算器中選擇電力電子模式，F(xiàn)PGA Type選擇6500，卡槽選擇第三個(gè)槽。用FromGoto模塊傳遞電壓電流信號(hào)，通過FPGA Outport進(jìn)入CPU中運(yùn)算，并通過DI模塊將外部實(shí)際物理脈沖采集，輸入到拓?fù)渲羞M(jìn)行閉環(huán)控制。

在頂層通用界面中，可以通過Ul Control進(jìn)行人機(jī)交互，比如設(shè)置參考幅值和頻率，還可以設(shè)置Scope模塊，以觀測(cè)模型中的一些關(guān)鍵信號(hào)。

實(shí)時(shí)仿真

在實(shí)時(shí)模型搭建好后，打開EasyGo DeskSim軟件。

點(diǎn)擊"載入"按鈕，找到實(shí)時(shí)模型的文件路徑并點(diǎn)擊，軟件便開始自動(dòng)解析模型信息。在軟件下方可以看到模型的相關(guān)信息，如拓?fù)涞淖钚》抡娌介L，關(guān)鍵元件數(shù)即仿真規(guī)模等，包括脈沖的詳細(xì)信息、載波頻率、初始相位、死區(qū)等。

設(shè)置CPU的仿真步長后，可通過Build按鈕將控制算法進(jìn)行一鍵編譯，顯示綠色圖標(biāo)代表編譯成功。進(jìn)入用戶交互界面，自定義搭建監(jiān)控界面，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊配置，輸入仿真機(jī)的IP地址，調(diào)整GS等值，使仿真效果更好。

啟動(dòng)實(shí)時(shí)仿真，啟動(dòng)脈沖，可以觀察到仿真波形與離線一致，模型運(yùn)行中可以進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，波形也會(huì)隨時(shí)變化。

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