“使用基于模型的设计，我们即使在开发硬件时，我们的控制器即使在硬件上也可以使用硬件。在我们有硬件之后，改进很容易，因为模拟与我们所看到的范围相匹配，这给了我们对设计的巨大信心。“
大卫，茎
在许多地区，大型企业的电费包括用电总量的费用，以及基于用电高峰的需求费用。仅15分钟的高需求就可以占每月电费总额的一半。Stem的分布式存储技术通过预测使用模式和在需要时部署存储能量来降低峰值负荷。在非高峰时间充电，Stem的储物柜大小的PowerStore塔中的电池可以按需提供18千瓦的电力。
Stem用MATLAB基于模型的设计在短短13个月的时间里设计和开发了PowerStore能源系统®和模拟万博1manbetx®．
Stem公司工程副总裁David Erhart说:“我们认为我们在承担开发时间上的风险，但事后看来，基于模型的设计实际上降低了风险，因为我们可以在硬件可用之前开发和调试控制系统。”“事实上，我们用Simulink和Simscape Elect万博1manbetxrical进行的模拟使我们能够做出硬件设计决策。因此，我们缩短了产品开发周期，只用一块电路板就完成了。”
作为一个具有小组工程师团队的初创公司，阀杆需要尽量减少上市时间，同时保持其第一个产品的成本。实现两个目标的一种方法是减少船上的旋转，通常每次15,000美元或以上，并消耗工程计划。为此，Stem希望通过使用高精度的工厂模型来设计和验证控制算法。该算法需要控制绝缘栅双极晶体管（IGBT），其每秒切换24,000次，因为它们与电网和PowerStore电池相互作用。
PowerStore必须通过IEEE 1547标准认证，用于将分布式资源与电力系统和逆变器，转换器，控制器和与分布式能源一起使用的互连系统设备进行互连。这些标准包括严格的反岛屿规则，需要所有电源产生的逆变器连接到电网的电源故障后几秒钟内关闭。Stem寻求一种方法，使他们能够简化认证过程。
Stem工程师使用基于模型的设计来加速他们的旗舰PowerStore产品的发展。
在Simulink和S万博1manbetximscape Electrical™工作期间，首席电力电子工程师Brad landsedel和他的团队开发了一个工厂模型，包括继电器、igbt、电感、DC-link电容、脉宽调制器(PWMs)以及电网的子模型。
它们使用Simuli万博1manbetxnk和Control System Toolbox™来模拟PowerStore的先进电子控制系统，包括反岛控制逻辑。在州流中®，它们建模了管理故障的状态机，从电源监视器处理命令，并启动充电或放电电池的序列。
要调试和验证控制算法及其九个比例积分（PI）控制循环，该团队模拟了Simulink中的控制器和工厂。万博1manbetx在这些模拟中，团队获得了影响硬件设计的见解。例如，它们确定了最佳电感值，并确定了对附加继电器的需要。
工程师使用嵌入式编码器从其控制器模型中生成C代码®，在德州仪器的code Composer Studio™中编译代码，并将其部署到TI的TMS320F28335数字信号处理器中。
在测试和完善硬件和控制器设计后，Stem开始了认证过程。在认证测试期间，该团队创建了Simulink模拟，以复制未通过其初始设计的测试。万博1manbetx
“我们更新了控制器模型，重新生成的代码，并通过第二天通过了测试，”Erhart说。“这种能力通过我们第一次尝试的认证，并以比正常的速度快约25％。”
Stef达到了来自TÜV的UL 1741和IEEE 1547认证，来自TÜV为PowerStore系统，现在正在生产中。
节省了6个月的开发时间．landsedel说:“我们用Embedded Coder生成的代码只做它应该做的事情。”“手工编写有9个PI循环的代码，然后在硬件上调试，这样就会增加6个月或更多的时间。”
节省了数千美元的旋转成本．“许多公司需要七个或更多的董事会成员。对于我们的八层板来说，一次复制大约需要25000美元，”埃尔哈特说。“在基于模型的设计中，我们只需要在生产前进行一次复制。这不仅节省了时间，还可能节省数十万美元，这对一家处于起步阶段的公司来说是相当可观的。”
在硬件可用后，系统完全运行．“基于模型的设计使我们能够在我们有硬件之前开发控制器软件，”Landseadel说。“当我们的第一板进入时，所有控制算法都已到位;五天后，我们正在通过嵌入式编码器生成的代码提供权力。“
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