MATLAB/Simulink対応高速シュミレータ DT-0007

掲載日:2019.6.29

MATLAB/Simulinkで作成したモデルをリアルタイムに実行できるラピッドプロトタイプコントローラです。ARMコア+FPGAを使った専用ハードウェアによりμsオーダーのシミュレーション周期を実現します。高速な制御演算が必要とされるモータ制御コントローラのプロトタイピングなどに最適な製品です。

  • 高速なFPGAとマルチコアCPUを用いたハードウェア
    • ・極小の応答時間
    • ・外部周辺機器との高速・低遅延なI/O
    • ・ユーザーが使用可能な大容量のメモリーを搭載
  • シミュレーション管理アプリケーションの抜本的な見直し
    • ・計算精度を保ちつつ、演算速度を大幅に改善
  • 再現性の飛躍的な改善
    • ・計算ステップの細分化による再現性の改善
    • ・特に高速な計算を必要とするソルバーを内部FPGAに搭載可能※1
  • システムのスペック
    • ・実装方法  :Simulink Corder
    • ・最小ステップ時間  :1[μsec]
    • ・PMSMのベクトル制御電流ループ※ 2  :0.6[μsec]
    • ・ユーザーが自由に使用可能なメモリー  :512[MB]

※1:カスタマイズにて対応

※2:オプションのFPGAブロックセットを使用した場合

高速コントローラ DT-0007は、従来のマイコンでは実現できなかった複雑な制御を実現します。

演算デバイスはCPUとFPGAを実装しています。シミュレーションモデルのリアルタイム化を実現する場合の柔軟性(CPU)と高速性(FPGA)を両立させています。CPUはARMデュアルコアプロセッサを使用し、Simulinkモデルを高速にリアルタイム処理する事ができます。またCPUの演算処理よりも更に高速演算を行うためにFPGAを搭載しており超高速な入出力やモデル計算を行うことができます。

I/O制御、ベクトル制御の3相⇔dq変換等の演算処理をFPGAに割り当て、CPUリソースを有効に活用することで下記のような高度なアプリケーションを実装することができます。

 

<スペック>

  • 実装方法:Simulink Corder
  • 最小ステップ時間:1μs
  • 最大PWM周波数:1MHz
  • PWM出力:12ch(3相上下アーム×2セット)
  • DIO:入力 16bit、出力 16bit
  • ベクトル制御演算時間:600ns(オプションのFPGAブロックセット使用時)
  • A/D、D/Aサンプリングレート:50Msps、 各4ch(オプションで8chまで拡張可能)
  • モータ制御用角度検出インタフェース:カウンタ LVTTL 6ch、レゾルバ変換器(オプション)
  • MATLAB対応バージョン:R2015a~R2018a

 

<高速コントローラによって得られるメリット>


  • 計算速度の高速化により、再現困難な現象に対応
    • ▶急激に変化する電圧や、パルスノイズの影響をシミュレーション
    • ▶低インダクタンスモータの制御に最適
    • ▶誘起電圧の高いモータや、超高速モータの制御も可能

  • 並列分散処理
    • ▶複数のシステムと連携して、大規模モデルを低遅延で処理
    • ▶外部FPGAユニットによる計算の高速化
    • ▶RTSim-IIIと高速に接続する専用バスを搭載

  • シミュレータシステムのIoT化
    • ▶ネットワークに接続して、外部機器やホストPCとやり取り

主な特長

【実装方法】

ソフトウェアのプログラミング不要、制御ロジックをSimulinkモデルで実装可能。Simulinkで制御アルゴリズムを設計後、すぐに実機で動作確認するこができます。

 

【処理速度】

実装されたSimulinkモデルをμsオーダーのシミュレーション周期で実行可能。ARMプロセッサとFPGAを使用した分散、並列化によりモデル計算を高速に処理します。

 

【I/O】

A/D、D/A各50MHzの高速サンプリング可能なI/OにSimulink専用ブロックセットからアクセス可能。

 

【高速化】

オプション製品のDT-1080 FPGAユニットを追加することで、ユーザーがFPGAロジックを実装可能。FPGAロジックはIntel社のDSP Builderを使用し、Simulink上で実装することも可能です。

本製品に関するご相談・お問い合わせ

製品トピックス