村田制造将能源管理系统控制软件的开发时间减少了50％以上，基于模型的设计

由于村田以前没有开发出EMS产品，因此工程团队必须从头开始。它们需要一种方法来模拟EMS中的逆变器，转换器和其他电力电子硬件，以便评估各种硬件拓扑。由于使用真正的硬件测试系统是困难和昂贵的，因此需要使用带电网模型的系统模型来模拟控制系统并运行模拟，以验证正常操作条件下的设计以及异常和硬 -测试条件，如网格停电和浪涌。

由于竞争对手已经介绍了EMS产品，因此Murata希望通过自己的产品快速上市。s manbetx 845为了缩短控制系统的开发时间，工程团队希望直接从其模型生成控制代码。在团队中没有超过三名工程师，并且以前的编程经验很少，他们认为手写和调试控制码的手写将花费太长并导致质量差。

Murata工程师使用基于模型的设计来设计和实现EMS嵌入式控制软件。

在开始项目之前，Ma博士在模型的设计和代码生成的基础上参加了为期三天的数学工作培训课程。

Ma和他的团队博士创造了一些主要系统组件的工厂模型，包括Simscape Electrical™的太阳能转换器，电池DC-DC转换器和三相网格逆变器。该模型可调整，以便它们可以测试不同的硬件拓扑。

在添加测量块后，以计算关键信号的总谐波失真（THD）和根均线（RMS），团队运行仿真以检查这些指标是否在可接受的范围内，并比较不同控制策略和硬件的性能拓扑。

在Simulink中工万博1manbetx作，该团队模拟了系统的PI控制器，然后使用Simulink Control Design™与工厂的控制器和传输功能对应进行闭环模拟，使用Simulink Control Design™调整控制参数。

Additional closed-loop simulations were performed to assess the design’s response to abnormal situations, including blackouts and phase unbalance of the grid, as well as some grid-tied requirements, including fault ride through (FRT) and maximum power point tracking (MPPT) for solar.

使用StateFlow.^®，它们创建了状态转换图以模拟EMS启动，关机和异常序列以及系统各种操作模式的状态转换。

要在微控制器上实现控制逻辑，它们将浮点设计转换为使用自动缩放和固定点设计器中的其他节省工具的固定点。

接下来，它们使用嵌入式编码器生成C代码和代码Composer Studio™项目^®。最后，他们将其部署到Piccolo™和Delfino™32位微控制器。

该团队将微控制器和EMS电路一起测试，以通过运行开环测试来验证生产硬件的代码，以执行基本检查，并通过验证系统闭环控制器和状态转换。

Murata通过基于模型的设计完成了EMS项目和光伏逆变器项目。该公司正在申请网格连接的Jet认证，工程团队正在准备长期可靠性测试。

• 控制软件开发时间减少超过50％。“只有三个工程师，我们在大约六个月内完成了控制软件，”马博士说。“没有基于模型的设计，它将需要两三倍，或者我们需要雇用其他软件工程师。”
• 生成的无缺陷代码。“因为我们的编程经验有限，我期待如果我们手工编码我们的控制器，我们会有很多错误，”马博士说。“生成100％的代码保证可靠性。我们读取输出，并在嵌入式编码器生成的代码中找到零虫。“
• 项目斜坡时间缩短。“在Mathworks培训课程中，我学到了很多实用技能和技术，然后我与我的其余部分分享，”马博士说。“这一切，随着我们发出问题的，与我们收到的强大支持相结合，帮助我万博1manbetx们完成了我们的整个项目。”