快速控制原型-YXPHCP系列功率硬件集成平台
发布时间：
2021-03-12 14:05
来源：
原创
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，电路搭建，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硬件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。
采用快速原型控制器（RCP），就可以高校的、便捷的完成前期算法验证，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、电机结合在一起，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。
YXSPACE-SP6000（以下简称SP6000）为DSP+FPGA架构，采用TI公司的C6000系列DSP作为核心控制器，多个FPGA作为辅助控制器。C6000系列DSP属于高端、综合DSP，常规经常应用于复杂工业控制或者图像处理领域。C6000系列DSP具高主频以及高浮点处理能力，高于常规C2000系列的近几十倍。适用于更加复杂的控制场合。
正是由于其处理能力强的特点，SP6000除RCP功能之外，还可以完成HIL仿真，即半实物仿真。可以将被控对象电路模型下载到SP6000中进行实时仿真，目前已完成测试的拓扑包括Boost、Buck、H桥、三相两电平全桥、隔离型DCDC以及PMSM等，其支持的最小仿真步长可以达到5us，完全可以满足验证性实验。
YXSPACE产品系列，能够将用户设计的图形化的高级语言编写的控制算法（Simulink）转换成DIDO、AIAO量，完成实际硬件控制。同时通过YX-VIEW6000监控组态软件，对控制器进行实时监控，从而完成模型的调试与验证。其基本控制框图如下所示：
控制算法模型一般采用Matlab中的Simulink工具搭建，通过研旭提供的simulink驱动库，将模型中的接口与硬件驱动接口绑定后，通过编译工具产生可执行文件，下载至SP6000仿真机中运行，对被控对象进行实际控制。
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