psimの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま...

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取扱店 TM003-002-606 製品に関するお問い合わせおよび資料のご請求 ご相談窓口(営業):045-548-8836 ●FAX受付:045-548-8832 ●メール受付:[email protected] ●受付時間:月~金 9:00~18:00(土曜・日曜・祝日・弊社休業日除く) ●このカタログに掲載の仕様および外観は改善のため予告なく変更することがあります。 ●写真の色は、印刷により実際の色とは異なって見える場合があります。 ●記載されている会社名および製品名は、当社や各社の商標または登録商標です。●使用されている製品の画面は、はめ込み合成です。●このカタログに記載されている内容の一部または全部を無断転載する事は禁止されています。 このカタログの記載内容は 2013 年 12 月現在のものです。 Myway プラスウェブサイト http://www.myway.co.jp/ 本カタログは環境に配慮した再生紙を使用しています。 〒2200022 神奈川県横浜市西区花咲町6-145 横浜花咲ビル Mywayプラス株式会社 CopyrightMyway Plus Corporation. PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なります。ご使用時には 十分ご注意下さい。ご使用のライセンス形態がネットワーク版の場合には LAN 環境 が必要です。ただしネットワーク版ではルータ越えのあるネットワークをサポート しておりませんのでご了承下さい。 動作環境 対応 OS Windows® 8 / 7 / Vista / XP (それぞれ32bit、64bit版に対応) Internet Explorer 8.0 以降 メモリ容量 1GB 以上 スタンドアロン版 / ネットワーク版(サーバーPC) USB2.0ポート:1ポート (HASP キー接続のため) DLL 機能を使用する場合 対応コンパイラ Microsoft Visual Studio C/C+ SimCoupler Module を使用する場合 MATLAB/Simulink R2008(v7.6)、R2009a、R2009b、R2010a、R2010b、 R2011a、R2011b、R2012a、R2012b、R2013a MagCoupler Module または MagCoupler-RT Module を使用する場合 JMAG-Designer Ver 10.0、Ver 12.0、Ver 12.1 ModCoupler-VHDL Module を使用する場合 ModelSim SE Ver 6.3、6.4、6.5、6.6 Questa Core Ver 6.0、10.0 ModCoupler-Verilog Module を使用する場合 ModelSim SE Ver. 6.3、Ver .6.5、10.0 DE Ver.10.1 PE Ver.10.1 Altera Actel Questa Core Ver.10.0 * Windows は米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。 www.myway.co.jp/products/psim デモ版のダウンロードや最新情報は PSIM 検 索 for Power Electronics Engineers 設計、シミュレーションから実装まで すばらしいPSIMの世界へようこそ! for Power Electronics Engineers ESSENTIAL GUIDE パワーエレクトロニクス回路シミュレータ Mywayプラス製品の最新情報はこちら www.myway.co.jp/

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Page 1: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

取扱店 TM003-002-606製品に関するお問い合わせおよび資料のご請求

ご相談窓口(営業):045-548-8836●FAX受付:045-548-8832●メール受付:[email protected]●受付時間:月~金 9:00~18:00(土曜・日曜・祝日・弊社休業日除く)

●このカタログに掲載の仕様および外観は改善のため予告なく変更することがあります。●写真の色は、印刷により実際の色とは異なって見える場合があります。

●記載されている会社名および製品名は、当社や各社の商標または登録商標です。●使用されている製品の画面は、はめ込み合成です。●このカタログに記載されている内容の一部または全部を無断転載する事は禁止されています。

このカタログの記載内容は 2013 年 12 月現在のものです。

Myway プラスウェブサイト http://www.myway.co.jp/ 本カタログは環境に配慮した再生紙を使用しています。

〒220ー0022神奈川県横浜市西区花咲町6-145 横浜花咲ビルMywayプラス株式会社

CopyrightⒸ Myway Plus Corporation.

PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なります。ご使用時には

十分ご注意下さい。ご使用のライセンス形態がネットワーク版の場合にはLAN環境

が必要です。ただしネットワーク版ではルータ越えのあるネットワークをサポート

しておりませんのでご了承下さい。

動作環境

対応OS Windows® 8 / 7 / Vista / XP(それぞれ32bit、64bit版に対応)

Internet Explorer 8.0以降

メモリ容量 1GB以上

スタンドアロン版 /ネットワーク版(サーバー PC)

USB2.0ポート:1ポート

(HASPキー接続のため)

DLL機能を使用する場合 対応コンパイラ Microsoft Visual Studio C/C+

SimCoupler Moduleを使用する場合MATLAB/SimulinkR2008(v7.6)、R2009a、R2009b、R2010a、R2010b、R2011a、R2011b、R2012a、R2012b、R2013a

MagCoupler ModuleまたはMagCoupler-RT Moduleを使用する場合

JMAG-Designer Ver 10.0、Ver 12.0、Ver 12.1

ModCoupler-VHDL Moduleを使用する場合ModelSim SE Ver 6.3、6.4、6.5、6.6

Questa Core Ver 6.0、10.0

ModCoupler-Verilog Moduleを使用する場合ModelSim SE Ver. 6.3、Ver .6.5、10.0DE Ver.10.1 PE Ver.10.1 Altera ActelQuesta Core Ver.10.0

* Windows は米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。

www.myway.co.jp/products/psim

デモ版のダウンロードや最新情報は PSIM 検 索

for Power Electronics Engineers

設計、シミュレーションから実装まですばらしいPSIMの世界へようこそ!

for Power Electronics EngineersESSENTIAL GUIDE

パワーエレクトロニクス回路シミュレータ

Mywayプラス製品の最新情報はこちら www.myway.co.jp/

Page 2: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

PSIMは操作が簡単で、素子やブロック要素を回路図へ配置するだけ。まるで手書きの

回路図を描くような、直感的なインターフェースを搭載しました。

理想スイッチを採用しているため収束しやすく、高速シミュレーションが可能な

PSIM。250種類以上のサンプルがあり、どんな電力変換回路、モータ駆動回路、

アナログおよびデジタル制御にも流用することが可能です。

実機ではなく、まずはPSIMでシミュレーション

おもいのままに

PSIMは、その使いやすいインターフェースと、カスタマイズ性に優れたオプション

モジュールの存在により、高性能な回路シミュレータとして、さまざまな分野で

活躍しています。

導入分野

SmartCtrl

自動車EV・PHEVなど

新エネルギーパワーコンディショナなど

白物家電エアコン・冷蔵庫など

Digital Control ModuleThermal ModuleSimCoder Module

Motor Drive ModuleMagCoupler Module

MagCoupler-RT ModuleSimCoupler ModuleHEV Design Suite

Renewable Energy Module Motor Drive Module

Professional

パワーエレクトロニクス回路シミュレータPSIM(ピーシム)とはパワーエレクトロニクス(パワエレ)及びモータ制御のために開発された回路

シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

波形解析機能などによりパワーエレクトロニクスの解析、制御系回路設計、

インバータ、モータドライブの研究に強力なシミュレーション環境をご提供します。

パワーエレクトロニクス回路シミュレータPSIM®は、米国(ボストン)のPowersim社が開発したシミュレーションソフトウェアです。(www.powersimtech.com)

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0302 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 3: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

機能一覧PSIM Professional(本体)

オプションモジュール(オプション)

名称 機能 備考

Motor Drive Module モータを含めた機械系のシミュレーション 直流機、PMSM、誘導機、トルクセンサ、エンコーダなど

Digital Control Module デジタル系のシミュレーション ゼロ次ホールド、z領域伝達関数ブロック

Thermal Module 半導体デバイスの損失解析 -

Renewable Energy Module 太陽光発電・風力発電・バッテリを含むシステムシミュレーション -

SimCoupler Module MATLAB/Simulink との連成 -

MagCoupler Module JMAGとの直接連成 -

MagCoupler-RT Module JMAG-RT とのテーブル連成 -

ModCoupler-VHDL Module ModelSim との連成(VHDL に対応) -

ModCoupler-Verilog Module ModelSim との連成(Verilog HDL に対応) -

HEV Design Suite HEV パワートレインシステムの回路の自動生成 別途Motor Drive、Digital Controlが必要(Thermal推奨)

Motor Control Design Suite 線形・非線形モータ制御回路の自動生成 別途Motor Drive、Digital Control が必要

SmartCtrl 制御パラメータの最適化 ボード線図、ナイキスト線図、過渡応答図および各種パラメータの表示

SmartCtrl Pro SmartCtrl の機能に加えデジタルの遅れを考慮 ボード線図、ナイキスト線図、過渡応答図および各種パラメータの表示

SimCoder C プログラム自動生成 別途Digital Control が必要

PE-Expert4 Target PE-Expert3 専用ライブラリに対応した Cプログラム生成 別途 SimCoder が必要

PE-PRO/F28335 Target PE-PRO/F28335 専用 PEOS に対応した Cプログラム生成 別途 SimCoder が必要

TI F2833x Target TIF2833x ライブラリに対応した Cプログラム生成、DSP オシロスコープ 別途 SimCoder が必要

TI F2803x Target TIF2803x ライブラリに対応した Cプログラム生成、DSP オシロスコープ、スケーリングチェック 別途 SimCoder が必要

名称 機能 備考

PSIM Professional

過渡解析 電気回路、制御系回路

対話型シミュレーション フリーラン機能

周波数特性解析 -

パラメータスイープ -

自作の C言語を組み込んだシミュレーション Cブロック、DLL ブロック

磁気要素のモデリング 漏れ磁束、エアーギャップ、磁気コア

FFT 解析 -

波形同士の演算 -

それだけでも高性能な本体のPSIM Professionalと、追加する事で可能性が簡単に広がるオプション

モジュールとでPSIMは構成されています。

オプションモジュールでの動作のほか、さまざまなシミュレーションソフトと連成が可能です。

構成

PSIM Professional

SmartCtrl

Motor Drive Digital Control

Thermal Renewable Energy

SimCoupler MagCoupler ModCoupler

MATLAB/Simulink JMAG ModelSim

CosiMate*Saber、AMESim、Easy5、FMI 等とのリンク可能 modeFRONTIER EMSolution MagNet

各種Design Suite

SimCoder

各種Hardware Target

PSIM Professional本体

オプションモジュール

追加機能

設計 シミュレーション 実装

* 連成シミュレーション可能なシミュレーションソフト(PSIM 側でオプション必要)

*連成シミュレーション可能なシミュレーションソフト(PSIM 側でオプション不要)

PSIM構成要素

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0504 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

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PSIM Professional(本体)

PSIM Professional(本体)回路シミュレータPSIMは、コアとなる本体「PSIM Professional」と、あらゆる可能性を秘めた、追加拡張できるモジュールによって構成されています。PSIM Professionalだけで行えるシミュレーションは大きく4つ。ここではその内容を紹介します。

アナログ制御によるパワー回路シミュレーション。アナログ系の制御ブロックを用いて制御回路を構成し、パワー回路を制御するシミュレーションを行なうことができます。パワー回路と制御ブロックを同じ画面上に描くことができ、色によって区別されています。サブサーキット機能を使用することにより、別画面に描くことも可能です。

パラメータを任意の間隔で変化させたシミュレーション結果を比較し、最適なパラメータを検討することができます。

高速フーリエ変換(FFT)ブロックを利用して信号の基本波成分を計算できる他、波形表示ツールSimviewにて波形のFFT解析を行なうこともできます。

過渡特性・周波数特性・パラメータスイープなど各種解析機能。

周波数特性解析のブロックを使用すると、主回路、制御回路の周波数応答が求められます。回路がスイッチを含む場合も平均値による解析に頼ることなくスイッチングを忠実に模擬したうえで、周波数応答を求めることができます。

C言語ブロックやDLLブロックを用いたプログラム制御。C言語によるプログラムを回路中に素子として組み込んでシミュレーションすることが可能です。自作のC言語プログラムが期待通りの処理をしていることを確認することができます。また、DLLファイルを使用した自作Cプログラムもサポートしています。

磁気要素を用いた電気回路のモデリング。磁気要素ブロックを用いて磁気回路をモデリングすることができます。電気回路と磁気回路のパラメータからB(磁束密度)とH(磁界)を算出することができるので、B-H特性(ヒステリシスループ)を描くこともできます。

対話型シミュレーション。フリーラン機能とオシロスコープの素子を用いることで波形をリアルタイムに観測することができます。シミュレーション実行中に波形を観測しながらパラメータ調整を行うことも可能です。

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0706 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

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オプションモジュール(シミュレーション)

直流機 最大トルク制御ブロック(MTPA)

永久磁石同期機 定トルク負荷 アブソリュートエンコーダ

外部励磁同期機 定電力負荷 インクリメンタルエンコーダ

スイッチトリラクタンスモータ(3相 /4 相 /5 相) 定速度負荷 レゾルバ

三相かご形誘導機

三相巻線誘導機

ブラシレス直流機

トルクセンサ

速度センサ

ゼロ次ホールド

単位遅れブロック

微分器(離散型)

積分器(離散型)

外部リセット機能付き積分器

内部リセット機能付き積分器

FIR フィルタ

データ配列

畳込みブロック

メモリ読み出しブロック

離散化ブロック

デジタルフィルタ

z領域伝達関数ブロック

循環バッファ

スタック

ホールセンサ

(上記は一例です) (上記は一例です)

オプションモジュール(シミュレーション)

Motor Drive Module Digital Control Module

PSIMの可能性を広げるオプションモジュール。それぞれのモジュールで多くのアプリケーションをシミュレーションすることに対応した追加機能が存在しています。ここではその内容を紹介します。

モータ駆動シミュレーションの実装。このオプションモジュールでは、モータ駆動系のシミュレーションに必要な素子を提供します。さまざまな回転機モデル、機械的負荷モデル、位置センサモデルなどを使うことができます。また、ユーザ独自のモータモデル・負荷モデルを作成することもできます。

デジタル制御の実装。このオプションモジュールを追加する事で、連続信号を離散化し、デジタル制御するシミュレーションを行うことができます。一般的なデジタル制御ではサンプリング周波数に従って、AD変換や演算を行ないます。本モジュールによりサンプリング周波数を考慮したデジタル制御のシミュレーションを実行することができます。また、z領域で表現されたデジタル制御系をシミュレーションすることができます。

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 0908 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 6: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

Thermal Module Renewable Energy Module

半導体素子の損失計算。このオプションモジュールを追加することにより、半導体デバイス(IGBT、MOSFET、ダイオードなど)の損失計算ができ、ダイオードとトランジスタの導通損失およびスイッチング損失を個別に計算することができます。また、半導体デバイスの特性を簡単にデバイスデータベースに登録し、素子として使用することも可能です。

デバイスデータベースに入力した損失の特性から損失計算を行なうことができます。

自然エネルギーでの発電。バッテリ、太陽電池と風車のモデルが入ったオプションモジュールです。これらのモデルとコンバータを含むシステムを一括してシミュレーションすることが可能です。

本オプションモジュールには以下のサンプル回路が含まれます。(一例)・リチウムイオンバッテリの充放電回路・太陽電池のMPPT制御回路・PQ制御による風力生成システム

デバイスデータベースエディタ。デバイスのデータシートから特性を入力することができます。

素子特性入力データベースに素子の電流電圧特性を入力

手動で値を入力

データシート記載のグラフをキャプチャして入力

回路モデル作成熱解析専用の素子モデルを使って回路モデルを作成

シミュレーション実行作成した回路モデルにて過渡解析を実行

グラフの入力方法は 2種類

オプションモジュール(シミュレーション)

半導体デバイスの損失計算までの流れ

出力:W ( ワット )

複数のパラメータ(開放電圧、短絡電流、最大電力時電圧、最大電力時電流など)からI-V特性、P-V特性を設定することが可能です。

太陽電池。 風車。

用途リチウムイオンバッテリモデル/鉛蓄電池/ニッケル水素電池等を含んだシミュレーション

その他バッテリの充放電サンプル回路も付属

バッテリ。このモデルでは、メーカのデータシートに基づいて、バッテリの充放電プロセスをシミュレーションすることができます。右図は、リチウムイオンバッテリモデルのパラメータ入力画面を示しています。本モデルは、様々なタイプのバッテリのモデルに対して使用することができます。

風の速度

回転角度

風車のピッチ角、風速などの設定が可能です。

風の速度

回転角度

風の速度

回転角度

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1110 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 7: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

MagCoupler Module MagCoupler-RT Module

JMAGとの連成方法

直接連成

( タイムステップごとに PSIM-JMAG間で

データ受け渡し )

間接連成

( あらかじめ JMAG-RT でテーブル化したファイルを

読み込んでシミュレーション )

使用可能なブロック

・MagCoupler ブロック

・MagCoupler-DL ブロック

 (PSIM 側と JMAG側で異なるタイムステップの

 設定が可能 )

・各種機械センサ、負荷

・4種類のMagCoupler-RT ブロック

 -PMSM

 - ステッピングモータ

 -リニアソレノイド

 -リニアシンクロナスモータ

・各種機械センサ、負荷

解析時間 △ ◎

解析精度 ◎ ○

JMAGのインストール 必要 不要

その他 ・パッチメッシュ機能を用いた場合は連成解析不可 ・LdLq モデル、空間高調波モデルに対応

オプションモジュール(シミュレーション/連成用)

SimCoupler Module*本製品の使用には、MATLAB/Simulink(MathWorks社製)の購入が必要です。

MATLAB/SimulinkとPSIMによる2種のシミュレーション、制御系とパワー回路の連成。MATLAB/Simulinkとの連成用モジュールです。このオプションモジュールの追加によりMATLAB/Simulinkで制御系のシミュレーションを、PSIMでパワー回路のシミュレーションを記述し連成することが可能になります。本モジュールを使うことにより、システムの一部をPSIMでシミュレーションし、残りをMATLAB/Simulinkでシミュレーションすることができます。

MagCoupler-RT Module / MagCoupler-RT Module*本製品の使用には、JMAGまたはJMAG-RT(JSOL社製)の購入が必要です。

JMAGモデルにインバータ電流を入力。JMAGまたはJMAG-RTとの連成用モジュールです。通常JMAG単体では見ることのできない、正弦波以外の電流波形を入力したときの応答を見ることができます。また、MATLAB/Simulink→PSIM→JMAG(またはJMAG-RT)の3つのソフトウェアを連成させることも可能です。

オプションモジュール(シミュレーション/連成用)これらのオプションモジュールを追加することで、外部ソフトウェアとリンクすることができるようになります。

MagCoupler ModuleとMagCoupler-RT Moduleの機能比較

MATLAB/SimulinkからPSIMを呼び出してシミュレーションを行ないます。 Simulink から PSIM へ変数の値を渡す機能が追加されました。

ModCoupler-VHDL Module / ModCoupler-Verilog Module*本製品の使用には、別途ModelSim(Mentor Graphics®社製)の購入が必要です。

FPGA の実装。ModCoupler モジュールは、VHDL コードおよび Verilog HDL コードに対応したデジタル回路シミュレータであるModelSim との連成シミュレーションができます。このモジュールを使用することで、パワー回路をPSIMで実装し、FPGA を使用した制御回路を ModelSimでシミュレーションすることができます。これにより、ハードウェア実装時に近い回路シミュレーションが可能になります。右図は、VHDL コードで実装された制御の三相系統連系インバータを示しています。

ModCoupler-Verilog Module は、ModelSim、ModelSim-Altera Edition、Actel Edition、QuestaSim に対応しています。

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1312 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 8: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

システム最上位のパラメータを決定1

回路を生成PI ゲインなどの制御パラメータが調整された回路が生成されます。設計された回路は、ユーザが自由に変更することができます。

2

Motor Control Design Suite

複雑なモータ制御システムを、わずか2ステップで設計。このオプションモジュールでは、ユーザが最上位のシステム仕様を決定するだけで、最大トルク制御および弱め磁束制御を持つ線形/非線形PMSMおよび誘導機の駆動システムの完成したモデルを生成することができます。

オプションモジュール(設計)

Motor Control Design Suiteを使った回路生成の流れ

本オプションモジュールの動作に必要な構成Professional/ Motor Drive Module/ Digital Control Module/ Motor Control Design Suite

本オプションモジュールの動作に必要な構成Professional/Motor Drive Module/Digital Control Module/Thermal Module(推奨)/HEV Design Suite

テンプレート誘導モータ/線形IPM(PMSM)/非線形IPM(PMSM)/線形SPM(PMSM)

主な制御方式空間ベクトルPWM/電流制御/最大トルク(MTPA)制御/弱め磁束制御/ダイナミックトルクリミット制御/速度制御

HEV Design Suite

非線形 IPM(PMSM) テンプレート

インバータ設定画面

PMSM(非線形)モータ設定画面(一部)

負荷設定画面

モータ制御器設定画面

生成した制御回路(MTPA 制御、弱め磁束制御を含む)

システム最上位のパラメータを決定1

回路を生成PI ゲインなどの制御パラメータが調整された回路が生成されます。設計された回路は、ユーザが自由に変更することができます。

2

シミュレーション可能な回路ファイルを瞬時に生成。このオプションモジュールでは、ユーザが最上位のシステム仕様を決定するだけで、HEVのパワートレインシステムの完成したモデルを生成することができます。わずか2つのステップで回路が自動的に生成され、ユーザは自分で回路を描く必要がありません。システム構成の検討や設計の手間を省くことができるので、工数の大幅な短縮が可能です。生成された回路は、ユーザが自由に変更することができます。

HEV Design Suiteを使った回路生成の流れ

テンプレートトラクションモータ/ジェネレータ/プラグインHEVパワートレインシステム/HEVパワートレインシステム(各テンプレートとも線形・非線形の両方が用意されています。)

HEVパワートレインシステム(非線形 PMSM)のテンプレート

ジェネレータ設定画面(一部)

主機モータ設定画面

生成した制御回路(MTPA 制御、弱め磁束制御を含む)

DC-DC コンバータ設定画面

運転モードの選択

0:バッテリ充電

1:バッテリ駆動

2:エンジン/モータ駆動

3:エンジン駆動&充電

4:エンジン/モータ駆動&充電

5:全開加速

6:減速/エネルギー回生

オプションモジュール(設計)PSIMでシミュレーションする前の設計段階で、ユーザの工数を大幅に削減する設計支援ツールをご紹介します。

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1514 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 9: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

本オプションモジュールの動作に必要な構成(SmartCtrl Proの場合)Professional/ Digital Control Module / SmartCtrl Pro

オプションモジュール(設計)

遅れを考慮したデジタル制御ループの設計が可能に。

SmartCtrl Pro

安定したフィードバックループ。このモジュールは制御ループのパラメータを最適化するために便利なツールです。安定したフィードバックループの設計は電力変換回路の設計において重要です。多くの電力変換回路はフィードバックループを持ちます。そのため、ループの設計によっては値が発散し、正常な動作をしないことがあります。このオプションモジュールを使用することで、安定したフィードバックループを実現するパラメータの設計が簡単に行えます。

回路構成の決定主回路の構成とパラメータ、制御部の構成を決定します。

ループの発振安定性を決定ループの安定性を可視化できるソリューションマップが自動的に作成され、そこで任意の応答周波数と位相余裕を選択します。

特性グラフと共に安定なパラメータを自動生成設定した回路にて安定に動作する制御回路パラメータが自動生成されます。また、そのパラメータでの周波数特性をボード線図とナイキスト線図で表示します。

パラメータ微調整及び PSIMにて動作チェック結果出力後も、特性図を確認しながらパラメータを微調整できます。PSIM へ回路を直接出力もできます。

SmartCtrl Proを使った最適化の流れ

1

2

3

4 ボード線図 ナイキスト線図

3 種類の特性図を確認できます。

「ボード線図」「ナイキスト線図」「過渡応答図」

SmartCtrl Pro では、さらに離散化による遅延の定義が可能です。アナログの s 領域で設計した制御ループに対し、離散化による遅延を定義し、その影響を考慮した周波数特性を右図のように表示し、比較することが可能です。

さらに、コントローラの設計後生成されるデジタル制御用のパラメータファイルや、回路(制御 /パワー/ センサ)を PSIM に出力することができるため、回路設計の手間を大幅に削減することが可能です。

また、アナログ制御ループの設計用途のみに機能を限定した廉価版の SmartCtrl もあります。SmartCtrl Pro との機能比較を下の表に示します。

遅れの考慮なし

遅れを考慮

SmartCtrlとSmartCtrl Proの機能比較

デジタルの遅れを考慮するための設定

主な機能 SmartCtrl Pro SmartCtrl

様々なパワーコンバータのサポート ○ ○

制御設計を簡単にするソリューションマップ機能 ○ ○

マルチループ制御構造 ○ ○

制御ループの安定化とパフォーマンスを簡単に可視化 ○ ○

感度分析 ○ ○

プラントのための s 領域伝達関数 ○ ○

デジタル制御 ‒○

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1716 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 10: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

TI F2803x Target / TI F2833x Target

シミュレーションからワンステップでDSPコードへ。このオプションモジュールでは、PSIMで作成した制御回路図から、TI社のF2803xシリーズの固定小数点DSP、またはF2833xシリーズの浮動小数点DSP用のCコードを生成することができます。本オプションモジュールを用いることで、F2803x/F2833xターゲットライブラリを用いたシミュレーションとコード生成、スケーリングとオーバーフローのチェック(F2803x Targetのみ)、DSPオシロスコープの機能を使用することができます。

スケーリングとオーバーフローチェックが簡単※F2803x Target のみ固定小数点変数では、オーバーフロー状態を防ぎ、量子化誤差を最低限に抑えるため、固定小数点数をスケーリングしなければなりません。これは多くの場合、試行錯誤をしながら手作業で行われます。PSIM では、ダイアログウィンドウに示された各変数の値が、数値範囲をオーバーフローしているかどうかが一目でわかります。上図のように、ある変数が制限値に近い場合には黄色、超えている場合には赤色でハイライトされます。これにより、オーバーフローチェックとデータフォーマット定義が簡単に行えます。

DSP オシロスコープSCI インターフェイスに基づいて、DSP 内部の変数をリアルタイムで波形表示するDSPオシロスコープ機能を提供しています。DSPオシロスコープでは、システムの動作中にリアルタイムに DSP の内部変数値を変更する機能を提供します。

DSP オシロスコープは、テストおよびデバッグをプログラムを停止することなくリアルタイムにDSP コードを変更することができます。

オプションモジュール(実装)

主な特徴

本オプションモジュールの動作に必要な構成Professional/ Digital Control Module/ SimCoder/ TI F2803x Target またはTI F2833x Target

本オプションモジュールの動作に必要な構成Professional/ Digital Control Module/ SimCoder/ 各種ハードウェアターゲット(推奨)

F2803x/F2833xターゲットライブラリには、次のDSP機能の関数が含まれます。A/D変換器/デジタル入力と出力/PWMジェネレータ/エンコーダとカウンタ/SCIインタフェース/SPIインタフェーストリップゾーン、コンパレータ、およびキャプチャを含む割り込み/クロック周波数選択

オプションモジュール(実装)PSIMでシミュレーションした内容を、プログラムの書き換えなしにそのまま実装できる強力なC言語ソースコード自動生成機能、ならびにハードウェアターゲットをご紹介します。

Myway プラス製

デジタル制御システム PE-Expert3Myway プラス製

デジタル制御ボード PE-PRO / F28335

SimCoder

C言語の自動生成。PSIMで作成した制御ブロックからC言語ソースコードを自動で生成することが可能になる追加モジュールです。また、特定のハードウェア(PE-Expert3、PE-PRO/F28335など)に対応したC言語のソースコードも出力できます。これにより実機検証への移行を効率よく行うことができます。

効率的に。容易に。このモジュールでは制御部のC言語のソースコードの自動生成が可能になるため、実機検証への移行が効率的になります。また、コードを分かり易いPSIM回路で表現することができるため、変更や履歴管理が容易になります。

対象のハードウェア以下のハードウェアを対象にCコードの生成を行なうことができます。

離散系に変更し、専用ハードウェア素子を組み込んでシミュレーション

SimCoder により C コード自動生成

PE-View上でコンパイル ダウンロード・動作確認

コード生成・プログラム開発までの流れ

例として対象ハードウェアをPE-Expert3とした際の使用例を紹介します。

PSIM 開発環境

TI 社製 DSP TI F2833x

または TI F2803x が搭載された任意のボード

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 1918 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 11: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

ソフトウェア種別 / ライセンス形態

PSIMにはいくつかのライセンス形態があります。ライセンスをドングル(ハードウェア、USB接続)で管理するタイプや、PCを固定するソフトキーライセンスなど、ご利用用途に応じてお選びいただけます。

PSIMご購入の前に

● 開催地区: 横浜 / 名古屋 / 大阪● 受講料: 無料(実習用のノートPCをご持参ください。)

● 定 員: 各回 10 ~ 25 名

● 内 容: 1. PSIMの概要説明

2. PSIMの操作方法説明(実習形式)

       3. 演習問題(実習形式)

         3-1. 過渡解析

         3-2. FFT解析

         3-3. 周波数特性解析

         3-4. パラメータスイープ

         3-5. 対話型シミュレーション

       4. PSIMの便利な使い方

(講師によるデモンストレーション)

※開催地区、内容は変更になる場合があります。 あらかじめご了承願います。 ※本セミナーを受講していただくことで、 ■ PSIMの基本的な操作方法や解析方法が習得できます。 ■ 導入までの期間を大幅に短縮することが可能です。

ソフトウェア種別

購入 /レンタル版

ライセンス種別

サポート契約

インストール可能なPC台数 納品形態 備考

PSIM Professional

購入版

HASPスタンドアロン版 初年度ベーシック

サポート無料 /翌年以降は有料

制限なし同時使用可能台数をHASP で管理

ハードウェア(CD-ROM、HASP キー、マニュアル冊子等 )

HASPネットワーク版

・ルータ越えはサポート対象外・モジュール構成は全ユーザで統一

レンタル版 ソフトキースタンドアロン版

レンタル期間中ベーシックサポート無料

制限あり(1ライセンスにつき原則1台) 電子データのみ ・オンライン環境必須

・1ヶ月単位でのレンタル可

PSIM Student 購入版

HASPネットワーク版

初年度より有償(オプション)

制限なし同時使用可能台数をHASP で管理

ハードウェア(CD-ROM、HASP キー、マニュアル冊子 )

・教育機関でのみ利用可・合計 60 素子まで使用可・Cブロック、DLL ブロック使用不可・Motor Drive, Digital Control, Renewable Energy のみ追加可

ソフトキースタンドアロン版

制限あり(1ライセンスにつき原則1台) 電子データのみ

PSIMご購入の前にPSIMの各種サービスやライセンス形態、サポート契約についてご紹介します。

デモ版 / トライアル版(無料)

PSIMには無償の評価版として、デモ版、トライアル版の2種類があります。ウェブサイトよりマニュアルもダウンロードいただけます。http://www.myway.co.jp/products/psim/download/index.html

トレーニングセミナー(無料)

定期的にPSIMトレーニングセミナーを開催しています。日程および会場等の情報についてはウェブサイトでご確認ください。http://www.myway.co.jp/products/psim/seminar/index.html

*1:製品価格とは、PSIM 本体とオプションモジュールを合わせた価格です。*2:弊社エンジニアがPSIMの使い方に関する技術的なサポートを致します。アプリケーションに関するご質問にはご回答致しかねますので、あらかじめご了承ください。

PSIMソフトウェアの価格改定に伴いサポート契約費用が更新時に変更になる可能性があります。

アドバンスサポート ベーシックサポート 年間メンテナンス

1 年間サポート期間 1 年間 1年間

○無料バージョンアップ ○ ○

使い方サポート(メール・FAX)   ○(*2)  ○(*2) ‒

‒使い方サポート(電話) ‒  ○(*2)

○Web サポートページのご利用 ○ ○

30%価格(*1)製品価格に対して 25% 15%

サポート契約

PSIMをご利用の皆様向けにPSIMサポート契約サービスをご用意しております。お客様のニーズに合わせて、「年間メンテナンスサポート」「ベーシックサポート」「アドバンスサポート」の3種類のサポートサービスをご用意しております。購入版では初年度のベーシックサポートが、レンタル版では期間中すべてのベーシックサポート契約が無料で付帯します。

●デモ版に対してはサポートを提供しておりませんので予めご了承ください。

●なお、トライアル版はご購入前の評価用途に限定して配布しております。

デモ版 トライアル版

機能制限素子数:34 個波形データ出力:6000 ポイントサブサーキット及び Cブロック使用不可

なし

使用可能なモジュール

■ Professional■ Motor Drive Module■ Digital Control Module■ SimCoupler Module■ Thermal Module■ Renewable Energy Module

■ PsimBook■ SmartCtrl

すべてのオプションモジュールが利用可能( ただし PsimBook を除く )

試用期限 なし 30 日間

費用 無料 無料

ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM 2120 ESSENTIAL GUIDE for Power Electronics Engineers PSIM

Page 12: PSIMの実行に必要な動作環境はバージョンによって異なりま …シミュレータです。高速なシミュレーション、使いやすいユーザインターフェース、

PSIMと連携可能なソフトウェア一覧

その他

ソフトウェア名主な機能

➡ PSIMと連携するメリットPSIMのオプションモジュール

MATLAB/Simulink

数値解析ソフトウェア

➡MATLAB で構築した制御モデルに PSIM のパワー回路を

組み込むことが可能

SimCoupler Module が必要

電磁界解析ソフトウェア

➡ JMAGで生成したモータモデル等のインバータ波形入力

時の応答が解析可能

MagCoupler Module もしくは

MagCoupler-RT Module が必要

ModelSimハードウェア記述言語用のシミュレーションソフトウェア

➡ VHDL, Verilog HDL で記述したロジックを PSIM 内に組

み込むことが可能

ModCoupler-VHDL Module もしくは

ModCoupler-Verilog Module が必要

CosiMate複合物理領域シミュレーションプラットフォーム

➡ Saber, AMESim, GT-Suite, Easy5, FMI 等とリンク可能不要

多目的ロバスト設計最適化支援ツール

➡ PSIM 回路中の複数のパラメータを連続自動計算により

最適化可能

不要

電磁場解析ソフトウェア

➡ EMSolution で生成したモータモデル等のインバータ波

形入力時の応答が解析可能

不要

MagNet電磁界解析ソフトウェア

➡MagNet で生成したモータモデル等のインバータ波形入

力時の応答が解析可能

不要

その他PSIMの関連書籍やブログ、PSIMと連携可能なソフトウェアをご紹介します。

関連書籍

PSIM cafe(PSIMユーザによる投稿サイト)

PSIMの便利な使い方やコツなどの情報を、ブログ形式で発信しています。(以下は一例)

*Windowsは米国Microsoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標です。

その他本資料に記載の各プロダクト名、およびロゴは各社の商標または登録商標です。

●PSIM使い方のヒントとコツ http://www.myway.co.jp/psimcafe/?p=552 PSIMユーザ会2012のMywayの発表資料の閲覧と回路のダウンロードが可能です。 ●磁気エネルギー回生スイッチ(MERS)の応用#1 http://www.myway.co.jp/psimcafe/?p=160 東京工業大学 原子炉工学研究所 卓越教授 嶋田隆一先生の連載コンテンツです。 こちらも回路のダウンロードが可能です。 ●PSIMカスタマイズ#02 http://www.myway.co.jp/psimcafe/?p=53 PSIMを使い易くする自分専用のカスタマイズ方法を紹介しています。  ●PSIM Knowledge#3 http://www.myway.co.jp/psimcafe/?p=579 PSIMに関するクイズに挑戦できます。

http://www.myway.co.jp/psimcafe/

無駄なく静かに回す技術をパソコンで学ぶ

ベクトル制御による高効率モータ駆動法

(グリーン・エレクトロニクス No.14)

最新パワーエレクトロニクス入門

編:トランジスタ技術 SPECIAL 編集部著:赤津観 他出版日:2013 年 8月出版元:CQ出版株式会社

著:小山純 / 伊藤良三 / 花本剛士 / 山田洋明出版日:2012 年 2月出版元:株式会社朝倉書店

パワーエレクトロニクス学入門―基礎から実用例まで

PSIM™ で学ぶ基礎パワーエレクトロニクス

編著:河村篤男著:横山智紀 / 船渡寛人 / 星伸一 / 吉野輝雄出版日: 2009 年 2 月出版元:株式会社コロナ社

著:野村弘 / 藤原憲一郎 / 吉田正伸出版日: 2007 年 1月出版元:株式会社電気書院

PSIM 回路ファイルが

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もっと PSIMの話をしましょう。

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