ACG SDK Simulinkブロックセット

RCP/Rapid Control Proto typing プラットフォームソフトウェア

ACG SDKに含まれているSimulinkブロックセットはコンバーター制御ソフトウェアの設計と実装をグラフィカルに行えます。

ACG SDKブロックセットは、Simulinkのシミュレーションエンジンとコード生成エンジンを利用して、コンバーター制御の開発と保守を簡単に行う事が出来ます。

SimulinkCoderターゲット・Imperixコントローラー

特徴

使いやすさ

コード生成の自動化により、グラフィカルかつ高速なモデル実装。

正確なモデリング

MATLAB Simulinkシミュレーションモデルでも実機B-BOX RCPでの動作を忠実にオフラインシミュレーション(※)。

豊富な機能

ADC、PWM変調器などの幅広い特殊機能…

※　オフラインシミュレーション：モデルをSimulink上で非リアルタイム実行させるテスト。

ACGの作業ステップ

STEP1:Simulinkモデルの作成

ACG SDKを使用する事でSimulinkモデル上に自由に実装できます。

STEP2:オフラインテスト

作ったモデルは、まずオフラインシミュレーション（通常のSimulinkモデルとしてのシミュレーション）で動作を確認します。
ACG SDKはオフラインシミュレーション用のプラントモデルを備えており、フィードバック制御の動作確認もモデルベースで行う事が出来ます。

STEP3:コード自動生成

作成したモデルはボタンひとつでビルド、RCP装置へのロード、リアルタイムシミュレーションの実行まで簡単に行う事が出来ます。

STEP4:結果の確認

専用GUIのCockpitは様々なモニタリング機能を備えています。
目的に応じて自由にテストを行って頂けます。

制御ソフトウェア開発の統合環境

ACG SDKはMATLAB Simulink環境上でモデルの開発をする事が出来ます。
MATLAB Simulinkの標準ブロックセットの多くをそのまま利用する事も出来、更に下記をはじめとする様々なACG SDK専用ブロックセットにより円滑な制御ソフトウェア開発をサポートします。

MATLAB Simulinkネイティブの膨大なブロック
MATLAB Simulinkとサードパーティのツールボックス
MATLAB Simulinkシミュレーションおよびコード生成（Simulink Coder）エンジン

組み込みオペレーティングシステム

Simulink CoderでMATLAB SimulinkモデルからCコードを簡単に生する事が成可能です。

ソフトウェアライセンス

ACG SDKは、MATLAB SimulinkのインストールされているPCであればライセンスの制限なくソフトウェアをダウンロードしてインストールすることが出来ます。
オフラインシミュレーションはライセンスの縛りなくいつでも行う事が出来ます。

※ ライセンスは制御コードをB-BOX RCPなどのリアルタイム制御Targetにロードして実行するためにのみ必要です。

imperixのハードウェア周辺機器を操作する為の専用インターフェース・ブロック

ACG SDKのSimulinkブロックセットでは、B-BOX RCPなどのハードウェアのI/Oに対応する様々なブロックが提供されています。
キャリアベースの変調器、高度なマルチレベル変調器をはじめとするPWM変調器も各種用意しています。
個々のブロックは、ブロックパラメータで簡単に設定が出来ます。
たとえば、変調器のキャリア形状、ADCゲイン、またはPWMデッドタイムといった設定も数クリックで変更可能です。

ADC

Analog to digital converter

DAC

DIGITAL-TO-ANALOG CONVERTER

GPI

GENERAL-PURPOSE INPUTS

GPO

GENERAL-PURPOSE OUTPUTS

SBI

INPUT FROM SANDBOX

SBO

OUTPUT TO SANDBOX

DEC

INCREMENTAL POSITION DECODER

FLT

FAULT FEEDBACK INPUTS

CB-PWM

CARRIER-BASED PWM Conventional pulse-width modulators with fixed or variable phase-shift.

DO-PWM

DIRECT OUTPUT PWM Direct update of switching state output.

SV-PWM

SPACE VECTOR PWM Two- and three-level Space Vector modulator.

SB-PWM

SANDBOX PWM Configurator for custom modulators designed in the FPGA Sandbox.

SS-PWM

SORT-&-SELECT PWM Multilevel modulator and balancer for modular converter topologies (MMC and similar).

PP-PWM

PROGRAMMED PATTERNS PWM LUT- based modulators for pre-optimized patterns such as selective harmonic elimination (SHE).

正確なシステムモデリング

ACG SDK専用ブロックおよびオフライン専用のプラントモデルパートにより、オフラインシミュレーションでのコントローラーの動作がB-BOX RCPハードウェア使用の時の動作と同じサンプリング周期で行う事ができます。
これにより、オフラインシミュレーションからB-BOX RCPハードウェアへの移行をスムーズに行うことができます。

システムモデル

上図の左側の制御モデルパートには、B-BOX RCPコントローラーで実行されることになる部分のシステムが実装されています。
ビルドボタンをクリックすると、この部分がCコードに変換、実行ファイルにビルドされB-BOX RCPでリアルタイム実行されます。

右側のプラントモデルパートには、制御された電力変換器と関連機器のシミュレーションモデルが含まれています。
この部分はオフラインシミュレーションによる制御パートの動作確認専用で、SimscapePowerSystemまたはPLECSBlocksetを使用して実装する事ができます。

オフラインシミュレーションでリアルタイムと同じサンプリングレートを再現

ADCブロックのシミュレーションモデルをサンプリングクロック信号と組み合わせることで、プラントモデルから提供される値がB-BOX RCPでのリアルタイム実行時と同じ周波数と位相でサンプリングされます。

これにより、実装されたコントローラモデルは、オフライン実行時であってもB-BOX RCPでの動作時と同じサンプルで動作確認を取る事が出来ます。