Elektrotechnisches Institut (ETI)

Programmierung, Inbetriebnahme und Validierung eines Hardware-in-the-Loop Prüfstands

Aufgabenstellung

Vorbermerkung:

Um elektrische Antriebssysteme zeit- und kosteneffizient entwickeln zu können, werden die Einzelkomponenten eines Antriebs innerhalb des gesamten Entwicklungsprozesses in entsprechenden Simulationsumgebungen validiert. Eine dieser Simulationsebenen ist dabei die Hardware-in-the-Loop (HIL) Simulation bei der neben der Software, die vollständige Hardware des Signalverarbeitungssystems mit in die Simulationsumgebung eingebettet wird.

Aufgabe:

Im Rahmen eines Forschungsprojekts am ETI soll ein Power Hardware-in-the-Loop Emulator aufgebaut werden. Der Leistungsteil dieses PHIL-Emulators wird bereits in einer aktuell laufenden Masterarbeit (MA Rollbühler) aufgebaut. Im Rahmen der Masterarbeit von Uli Jurkewitz wurde ebenfalls bereits ein erster HIL Prüfstand für hochausgenutzte Synchronmaschinen aufgebaut. Dieser soll als Ausgangspunkt der Arbeit dienen. Im ersten Schritt der Arbeit sollen zunächst die Schnittstellen dieses Prüfstands angepasst werden, sodass sich der HIL-Prüfstand gegenüber einem ETI-DSP-Steuersatz äquivalent zu einem Antriebssystem bestehend aus Einplatinenstromrichter und Antriebsmaschine verhält. Des Weiteren soll der HIL-Prüfstand ebenfalls die Emulation von Asynchronmaschinen ermöglichen, weshalb die komplette Softwarestruktur aufbereitet und um ein Asynchronmaschinenmodell erweitert werden muss. Zur Steigerung der Simulationsgenauigkeit sollen die Maschinenmodelle des Simulators zudem weitere Effekte wie bspw. Temperaturabhängigkeiten der Widerstände sowie des PM-Flusses berücksichtigen.

Abschließend soll der HIL-Simulator in die Signalverarbeitungsstruktur des PHIL-Prüfstands integriert werden um diesen zu komplettieren.