Weiterentwicklung eines Hardware-in-the-Loop (HIL) Emulators auf Basis des ETI-SoC-Systems

  • Motivation

    Am Elektrotechnischen Institut (ETI) werden hochleistungsfähige elektrische Antriebssysteme von der Signal-verarbeitung und Regelung, über die Leistungselektronik bis hin zu elektrischen Maschinen ausgelegt, simuliert und aufgebaut. Das aufgebaute Wissen soll im Rahmen des Praktikums „Elektrische Antriebe und Leistungselektronik“ an die Studierenden weitergegeben werden. Neben Versuchen an den drehenden Prüfständen wird die Simulation, bzw. Emulation des Systemverhaltens auf Rapid-Prototyping-Systemen immer wichtiger. Dieser Entwicklung soll mit einem neuen Hardware-in-the-Loop (HiL) Praktikumsversuch Rechnung getragen werden, in dem ein typisches Antriebssystem, wie es auf den gängigen Prüfständen verwendet wird, nachgebildet werden kann.

    Aufgabenstellung

    Im Praktikumsversuch soll ein elektrisches Antriebssystem bestehend aus einer Maschine, eines Antriebsstromrichters und einer Last emuliert werden. Dazu kann auf bereits abgeschlossene Vorarbeiten zurückgegriffen werden. Nach der Einarbeitung soll das bestehende Grundwellenmaschinenmodell um die Winkelabhängigkeiten erweitert werden. Hierbei soll insbesondere herausgearbeitet werden, wie eine geschickte Initialisierung und Update von großen Lookuptabellen im FPGA zur Laufzeit erfolgen kann. Ebenfalls sollen die Modellparameter über diese Schnittstelle aktualisiert werden können. Abschließende Test und Validierungen der Modelle und zusätzlichen Funktionen runden die Arbeit ab.