•  

    Новостная рассылка

    Подпишитесь и получайте самые свежие новости.
    Подписаться на новостную рассылку
  • ARTEMiS

    ARTEMiS представляет собой набор решателей с фиксированным шагом и алгоритмов оптимизации производительности Simulink моделей электромеханических систем на базе SimPowerSystems для исполнения в режиме реального времени.



    • Производительность в режиме реального времени с точностью решателя переменного шага
    • Предназначен для быстрого моделирования, а так же в режиме аппаратного тестирования Hardware-in-the-Loop (HIL)
    • Более высокая точность для линейных цепей с высокочастотными компонентами
    • Более высокая точность с нелинейными элементами
    • Нет осцилляций численных решений
    • Простота установки и использования

    Real-Time решатели для Simulink SimPowerSystems

    ARTEMiS для высокоточного моделирование электромеханических систем в режиме реального времени

    Для ускорения симуляции моделей энергосистем на базе SimPowerSystems или запуска этих моделей в режиме реального времени ARTEMiS предоставляет расширенные алгоритмы, которые обеспечивают надежные, точные и быстрые вычисления с фиксированным шагом. ARTEMiIS был разработан с нуля для поддержки реализации реального времени при моделировании энергосистем SimPowerSystems, что значительно улучшает скорость вычислений при сохранении точности расчетов.

    Предназначен для быстрых симуляций и программно-аппаратного моделирования Hardware-in-the-Loop

    • Алгоритмы с фиксированным шагом интегрирования, предназначенные для приложений реального времени
    • Совместимость с генератором кода Simulink Coder (Real-Time Workshop, RTW)
    • Совместимость с RT-LAB для распределенного выполнения симуляций на кластерах в режиме реального времени

    Высокая точность для линейных цепей с высокочастотными компонентами

    • Улучшает точность моделирования
    • Устраняет ошибку сдвига фаз

    Более высокая точность с нелинейными элементами

    • Улучшает точность моделирования систем с нелинейными элементами

    Нет осцилляций численных решений

    • Использует устойчивые методы интегрирования, которые являются свободными от осцилляций численных решений

    Простота установки и использования

    • Просто перетащите блок из ARTEMiS Toolbox, который доступен в библиотеке Simulink
    • Cправочная документация в режиме онлайн

    Точность решателя переменного шага плюс скорость решателя с фиксированным шагом

    f4.png

    Одно из основных ограничений моделирования в режиме реального времени заключается в том, что модель должна использовать решатель с фиксированным шагом интегрирования. В жестких системах, как например силовые электрические цепи, традиционный подход заключается в использовании решателя с переменным шагом для решения высокочастотных компонент в поведении всей системы. Поскольку время решения на каждом шаге не является строго детерминированным, то решатели с переменным шагом должны быть заменены на решателями с фиксированным шагом, что приводит к ошибкам численного интегрирования.

    ARTEMiS внедряет инновационные решатели с фиксированным шагом и эффективные вычислительные методы, которые значительно улучшают вычислительную производительность SimPowerSystems, позволяя вам разрабатывать симуляции модели энергосистем в режиме реального времени.

    Из-за детерминированности алгоритмов с фиксированным шагом вы можете создавать надежные, точные симуляции в режиме реального времени ваших энергосистем при значительно более высокой производительности по сравнению с SimPowerSystems без ARTEMiS. При этом моделирование может быть в 15 раз быстрее при отсутствии ошибок решателя по сравнению с использованием стандартных методов интегрирования с фиксированным временным шагом.

    Больше мощности при меньших затратах

    Новые решатели ARTEMiS обладают более высокой точностью и устойчивостью даже при гораздо более длительных временных шагах, по сравнению с трапецеидальными алгоритмами Simulink с фиксированным шагом. Таким образом, пользователи могут получить такую же точность с менее мощными и менее дорогими системами для обеспечения высокой производительности, необходимой для высококачественного моделирования в режиме реального времени.

    Оптимизированные решатели для моделирования в реальном времени силовых электрических цепей

    ARTEMiS включает в себя алгоритмы, специфичные для замыкания силовых цепей и необходимые для решения типичных проблем, возникающих при симуляции модели SimPowerSystems в режиме реального времени. Например, для цепей с электрическими ключами ARTEMiS рассчитывает все топологии цепи матрицы до запуска симуляции и использует методы развязки цепи, чтобы уменьшить размер и количество этих матриц так, что вычисление проходит гладко в режиме реального времени, даже когда ключ изменяет состояние. Так же включены стратегии для избежания алгебраических петель и недетерминированных итеративных расчетов. Это позволяет проводить моделирования с фиксированным шагом и без прерывания в режиме реального времени.

    Создание распределенного моделирования на кластерах с RT-LAB в режиме реального времени

    ARTEMIS полностью интегрируется в окружающую среду Simulink в виде блоков Simulink и полностью совместим с Real-Time Workshop (RTW) для исполнения в режиме реального времени или просто для ускорения модели.

    ARTEMIS оптимизирует RT-LAB, что позволяет автоматически конвертировать ваши модели на базе SimPowerSystems для симуляции в режиме реального времени. Это позволяет производить распределение больших, сложных моделей энергосистем на несколько процессоров для получения вычислительной мощности, необходимой для достижения высокой производительности и исполнения в режиме реального времени на недорогих, готовых ПК систем и непатентованных аппаратных решениях.

    Использование ARTEMiS

    Без ARTEMiS

    С ARTEMiS

    f1.png f2.png

    Стандартный решатель с фиксированным временным шагом показывает вычислительную неустойчивость

    Решатели ARTEMiS обеспечивают численную устойчивость

    Инновационные решатели для высокой вычислительной точности

    Для инженеров, реализующих моделирование переходных процессов в реальном времени, одной из присущих проблем является наличие ошибок, вносимых доступными алгоритмами численного интегрирования с фиксированным временным шагом. Новые решатели ARTEMiS с фиксированным шагом от Opal-RT, обеспечивают лучшее исполнение скорости расчета в режиме реального времени с одновременной точностью переменного шага.

    Пример:

    60 Гц 6-импульсный MOSFET преобразователь постоянного тока, управление ШИМ с несущей 1080 Гц, 1 кВт, нагрузка 500 ВАР (VAR)

    f4.png

    Выдержки из технической документации

    О решателе ARTEMiS

    ARTEMiS означает Advanced Real-Time ElectroMechanical Simulator, то есть продвинутый электромеханический симулятор реального времени. Данная надстройка в Simulink позволяет получать жесткое реальное время моделирования для моделей на базе SimPowerSystems. Цель моделирования в режиме «жесткого» реального времени заключается в том, что все итерации расчета модели должны быть закончены в рамках установленного временного ограничения на каждом шаге симуляции.

    Цель моделирования в режиме "Жесткого" реального времени отличается от обычной симуляции. При нормальном моделирования желательно иметь меньшее общее время моделирования или, если сказать по-другому, мы хотим иметь маленький средней шаг времени моделирования. При "Жестком" моделировании в реальном времени ставится цель - иметь наименьший максимальный шаг времени моделирования.

    Второй целью при моделировании в реальном времени является поддержка точности моделирования на определенном уровне. Это потенциальная проблема при моделировании в режиме реального времени из-за решателей с фиксированной шагом. По сравнению с решателем с переменным шагом, использование фиксированного шага может привести к вычислительным погрешностям, так как нет встроенного контроля точности. Типичный решатель с переменным шагом будет сравнивать результаты интегрирования с результатами алгоритмов более высокого порядка для проверки точности. В случае решателя с фиксированным шагом такой проверки нет и больший временной шаг может ухудшить точность моделирования.

    ARTEMiS помогает достигать цели моделирования в режиме реального времени по нескольким направлениям. По своим характеристикам ARTEMiS может помочь расширить диапазон шага моделирования, чтобы достичь требования по скорости и точности для конкретного приложения в режиме реального времени. В случаях, когда переключения в сети вызывают колебания алгоритма вычисления, которые не могут быть устранены при временном шаге выше минимальных аппаратных ограничений, хорошие свойства демпфирования решателя ARTEMiS успешно гасят данные паразитные колебаний. Кроме того, в приложениях, где должны быть приняты во внимание некоторые недемпфированные или высокочастотные составляющие, по отношению к минимально возможному шагу дискретизации, ARTEMIS улучшает точность этих компонентов по сравнению с методами трапеций или Тастина.

    Начиная с версии 6.0, ARTEMiS предлагает новый решатель, который называется State-Space Nodal. Данный метод сочетает в себе потенциал точности методов пространства-состояний с естественными способностями метода узлов к расчету цепей с большим количеством переключателей. Следовательно, ARTEMiS уже не ограничивается количеством связанных переключателей в цепи, которые задают границы в моделировании микро-сетей и распределительных сетей, где требуется использовать искусственные методы развязки.

    Для задач коммутируемых энергосистем ARTEMiS поставляется с автоматическими методами встроенной интерполяции для тиристоров и двухуровневых инверторов напряжения. Эти эффективные методы решателя обнаруживают и компенсируют моменты переключения, которые происходят в середине временного шага моделирования. Опция работает совместно с библиотекой RT-Events и использует методы интерполяции, оптимизированные для повышения точности в режиме реального времени.

    ARTEMiS предоставляет специальные опции моделирования. Эти опции используются в моделях трансформатора с насыщением на основе представления потока, как состояния, что может являться причиной создания алгебраических петлей в модели. Можно также использовать модели SimPowerSystems в непрерывном времени в сочетании с решателями Simulink высшего порядка и фиксированным шагом. В некоторых случаях использование решателя более высокого решающего порядка может значительно повысить точность решения.

    Наконец, ARTEMiS предоставляет специализированные модели для симуляции в реальном времени таких объектов, как линии электропередач с распределенными параметрами. Так же доступен ARTEMiS Stublines, который позволяет проводить распределенное моделирование энергосистем на нескольких процессорах или ядрах стандартного ПК с использованием RT-LAB. Плагин ARTEMiS разработан специально для работы в среде реального времени RT-LAB и оказывается эффективным в помощи рядовым пользователям для достижения своих целей моделирования в режиме реального времени. [1].

    [1] ASRTEMiS User Guide Version 6.4


    Запрос консультации по продукту

    • Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя данную форму, вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных. Мы, ООО ЦИТМ "Экспонента" и аффилированные к нему лица, гарантируем конфиденциальность получаемой нами информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и пр. в соответствии с « Политикой конфиденциальности персональных данных».