MATLAB、Simulink、および Simscape Electrical を使用した電動化輸送

電気航空機および宇宙機の電力システムの設計

電動航空機の開発プログラムでは、より電動化を進めた構成から、ハイブリッド電動、完全電動構成に至るまで、幅広い電力システム アーキテクチャが採用されています。モデルベースデザインは、これらのアーキテクチャを解析・開発するための統合ワークフローを提供し、性能、開発スケジュール、および統合に関するリスクの低減に貢献します。

MATLAB、Simulink、および Simscape を使用すると、次のことが可能になります。

• 燃料ポンプ、DC 配電ネットワーク、作動制御用モーター、非常用電力システムなどの電気サブシステムを設計
• フライトサイクルの評価からパワー エレクトロニクスのスイッチングまで、目的に合った物理シミュレーションを作成
• デスクトップ シミュレーションの実行により、再生可能エネルギーシステムの定常状態と動的応答を調査
• エネルギー貯蔵とエネルギーマネジメントシステム (EMS) を設計に組み込む
• ワンステップでデスクトップからリアルタイム シミュレーションに移行

電動船の電力システムの設計

マルチドメインの物理モデリングとシミュレーションにより、少数のプロトタイプで電力システムを実装および評価できます。Simulink および Simscape を使用して、さまざまな要件と船舶の運用プロファイルに基づいて電力システムを設計および改良することができます。

• 操船中のエネルギーフローから電力コンバーターが故障応答に与える影響まで、複数のシナリオを評価
• 電力システムの解析と設計を通じて、さまざまな電気技術の選択肢を検討
• 熱応答と熱冷却をシステムモデルに組み込む
• 技術成熟度の向上に応じて、モデルの忠実度を変更
• モデルをデスクトップからリアルタイム シミュレーションに移行
• システムレベルでの船舶のエネルギーフローを最適化

機関車および鉄道車両

MATLAB、Simulink、および Simscape を使用すると、電気モーターなどのプラントモデルを作成してシミュレーションを実行できます。列車制御やトラクション制御管理システムなどのシステムレベル制御と、ドア制御やブレーキなどのコンポーネントレベル制御の両方のアルゴリズムを開発することができます。これらの製品を使用することで、さまざまな組み込みプロセッサ向けに量産可能な制御コードを生成できます。リアルタイム ハードウェアインザループ (HIL) テストは、高価な物理プロトタイプに依存せずに制御ソフトウェアを検証できます。

MATLAB と Simulink を TÜV SÜD 認定製品と共に使用して、機関車のトラクションモーターおよび鉄道電動化システムのリアルタイム制御を設計および実装することができます。モデルベースデザインは、デジタル制御のソフトウェア集約型鉄道電力システムの品質改善、市場投入までの時間短縮、および費用対効果の向上に役立ちます。鉄道制御および保護システムソフトウェアの標準である EN 50128 に完全に準拠した高信頼性システムを開発することも可能です。

インバーターおよびトラクションモーターのモデル化とトラクション制御ソフトウェアの開発

モーターの正確なモデル化により、MATLAB、Simulink、および Simscape を用いてハードウェアテストの前にモーターおよびトラクション制御ユニット (TCU) の開発を早期に行うことが可能になります。

• Motor Control Blockset と Simscape Electrical を使用した、モーター、パワーエレクトロニクス、および TCU のモデル化およびシミュレーション
• モーターモデルをパラメーター化し機器テストを用いてモーターダイナミクスを取得、またはデータベースや有限要素解析からパラメーターをインポート
• 閉ループのシミュレーションを実行し、Field Oriented Control (FOC) Autotuner を使用して制御アルゴリズムを自動調整し、速度およびトルク応答の要件に準拠
• シミュレーション モデル用に C、C++、または HDL コードを生成することにより、ラピッド コントロール プロトタイピングおよびハードウェアインザループ (HIL) を実行します。
• モーター制御アルゴリズムから量産可能な C および HDL コードを生成し、組み込みマイクロコントローラー、FPGA、および SOC をターゲットにする