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黑科技來襲—EasyGo DeskSim 2022搶先體驗

森木磊石 ? 2022-07-05 09:29 ? 次閱讀

EasyGoDeskSim2022 內測版本已經完成,正在緊鑼密鼓的進行內測。預計將于8月份正式發布。

新版本的EasyGoDeskSim實時仿真軟件將提供更多實用的FPGA仿真功能,進一步提高產品的易用性與便捷性。下面,就隨著小編來搶先了解體驗一下部分新功能。

新功能1——多FPGA Solver融合解算

目前針對電力電子系統的實時仿真,大多采用FPGA來完成ns級別的實時仿真,主流有兩種實現方式:

一種方式是采用HDL coder的方式。

優點:靈活,可任意自定義用戶的算法

缺點:1.對于用戶的編程水平提出較高的門檻要求,需要對FPGA編程有一定的基礎(了解時序,數據類型等);2.對于簡單的電力電子系統(比如2電平, 3電平通用的模塊來說)容易實現系統的節點電壓方程,但是當系統比較復雜的時候,就比較難用數學方程來實現了; 3.需要進行FPGA 編譯成bit流文件才能下載至FPGA 中運行, 需要耗費較多編譯等待時間。

一種是采用特殊的開關建模方式來完成電力電子系統的FPGA 仿真。

優點:無需FPGA編譯;任意拓撲搭建。

缺點:目前只能在FPGA 用通用的電力電子器件,當有一些需要添加一些自定義的模型的時候無法滿足。

DeskSim2021版提供了三種FPGA Sovler模式:1.Nosolver模式;2.PowerElectronicSolver模式;3.FPGA Codersolver模式。(具體solver的功能詳見軟件幫助文檔)。

2022版本增加了第4種solver模式:Power Electronic & FPGA Coder 混合解算模式。既可以結合兩種方式FPGA仿真的優勢,又可以彌補兩種方式各自的缺點。

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Power Electronic & FPGA Coder 混合解算模式下, 我們既可以在FPGA上進行電力電子系統功率電路的任意搭建,又可以用搭建自定義的模型模塊,使得FPGA上的高速實時仿真更加的靈活易用,可以適用于比如基于FPGA的自閉環,自定義的高速電機模型等等更多場景。最最最重要的一點,模型的任意搭建運行都建立在FPGA不需要進行編譯的前提下,大大提高易用性。

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新功能2——多開關建模方式多核仿真

目前常用的開關建模方式有兩類。

一類是基于Ron/Roff 建模。開關導通的時候,仿真成 Ron 并聯 RsCs,開關斷開的時候仿真成RsCs。

優勢是仿真結果數值相對比較穩定,不受開關頻率以及工況變化的影響;缺點是計算量大,不利于進行大規模電電子系統的實時仿真。

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一類是基于L/C 電流源建模。開關導通的時候,仿真成 小電感Lon,開關斷開的時候仿真成小電容Coff, Lon 和 Coff 都可以看作成一個電流源并聯一個導納的形式。

優勢是使得整個電路拓撲的系數矩陣不會因為開關的切換而變化,不需要在運算過程中重新計算系數矩陣,仿真過程更為簡單,計算量小,易于進行實時仿真,缺點是工況變化時會受Gs值影響精度,開關頻率高了也會導致損耗變大,對仿真步長要求更高。

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DeskSim2022采用最新的解析算法,將兩種開關建模方式進行融合,可實現混合實時仿真,更好的模擬電力電子系統的電磁暫態特性。

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通過解耦模塊進行電路解耦,一部分采用Ron/Roff 建模,一部分采用L/C 電流源建模,可以結合兩種建模方式的優勢。

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新功能3——FPGA 多步長混合仿真

DeskSim 2022 的FPGA支持多種solver的混合應用,對于每一種solver可以采用不同的仿真步長。

以下圖模型為例,模型運行在FPGA上,FPGA解算方式采用的是 Power Electronic & FPGA Coder 解算,其中電力電子電路部分采用了兩種開關建模方式,通過Three-Phase Decoupling進行解耦;同時,還有一部分模型采用了FPGA coder的自定義模型。

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當模型載入到DeskSim中時,電力電子拓撲模型的仿真步長與FPGA Coder模型的仿真步長是可以分別設置的。

電力電子拓撲模型通過Powergui 中設置為1e-6,FPGA Coder部分設置為2.5e-6。系統實時運行時將自動完成不同步長的同步與交互處理。

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更多特色的軟件功能,歡迎繼續關注后續DeskSim2022的產品發布。

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