Ein digitaler Zwilling erlaubt es Testfälle für alle Anforderungen zu definieren und ermöglicht das automatisierte Testen unter reproduzierbaren Testbedingungen. So lassen sich nicht nur Fehler frühzeitig erkennen, durch die hohe Verfügbarkeit kann man rund um die Uhr kontinuierlich testen und buchstäblich Millionen von Tests zu einem Bruchteil der Kosten durchführen. Da außerdem die Umgebung von den Anforderungen bis zur Zertifizierung gleich bleibt, wird die Qualität der Regler-Tests sichergestellt.
Speedgoat-Testsysteme bieten diesbezüglich schlüsselfertige I/O-Konnektivität sowie Unterstützung für alle relevanten Kommunikationsprotokolle und ermöglichen unter anderem die Simulation von Busnetzwerken. Mit dedizierten I/O-Modulen ist die Emulation von Sensoren wie Encodern, Resolvern, RTDs, Thermoelementen, Relais oder Batteriezellen möglich.
Tests unter voller Leistung
Leistungs-HIL (Power-HIL) erlauben die Tests von Komponenten unter Strom. Hierfür wird der digitale Echtzeit-Zwilling des Elektromotors auf einem Testsystem ausgeführt, während er an den Motorantrieb, den Leistungsverstärker sowie an die Regelung über die Standard-I/O-Schnittstelle angeschlossen ist. So kann der Motorantrieb bei voller Leistung validiert werden: Damit werden Tests von Motorantrieben, Leistungswandlern und Elektromotoren unter typischen Betriebs- und Fehlerbedingungen vor dem endgültigen Einsatz möglich.
Für Leistungs-HIL-Tests ist es erforderlich, dass der digitale Zwilling die elektrische Leistung der Ausrüstung genau abbildet. Mit Simulink und seinen Produkten lassen sich zum Beispiel präzise Modelle von Elektromotoren erstellen, einschließlich nicht linearer Eigenschaften, experimenteller Daten oder FEA-Daten aus Software, wie Ansys Maxwell und JMAG-RT. Mit einem Speedgoat-Testsystem kann man auch Sensoren wie Encoder, Resolver, RTDs, Thermoelemente oder Relais emulieren.
Effiziente und skalierbare Testsysteme
Speedgoat-Testsysteme und Simulink-Produkte ermöglichen anforderungsbasiertes Testen und Testautomatisierung. Die Verwendung einer einzigen Plattform für Entwicklung und Tests gleichermaßen ist für ein effizientes Testregiment von entscheidender Bedeutung: Damit können dieselben Arbeitsabläufe für das Rapid Control Prototyping sowie als Anlagenmodelle für HIL- oder Leistungs-HIL-Tests genutzt werden. Speedgoat-Testsysteme erlauben eine nahtlose Simulink-Workflow-Integration mit Simulink Real-Time. Sie sind schlüsselfertig und bieten serienmäßige I/O-Konnektivität, Protokollunterstützung sowie Sensoremulation. Anwendungsspezifische Modelle von Regelungsdesigns und Anlagensimulationen beschleunigen den Prozess erheblich. Auch Kalibrierungstools und Leistungsverstärker von Drittanbietern können integriert werden.
Fazit
Das Testen der Elektromotor-Hardware – einschließlich Sensoren, Antrieben und Leistungswandlern -, die mit dem Regelungssystem verbunden ist, ist für die Entwicklung von Elektromotorregelungen von entscheidender Bedeutung. Ein effizientes wie skalierbares Testsystem für alle notwendigen Schritte ermöglicht kontinuierliche Arbeitsabläufe und die sichere Validierung der Komponenten. Da alle Phasen in derselben Umgebung getestet werden, können optimale Regler entwickelt und gleichzeitig die Qualität sichergestellt werden – bei hohem Innovationsgrad.