Mit MATLAB und Simulink können Schienenverkehrsunternehmen Gleisanlagen entwickeln und warten sowie Marktanforderungen an Energieeffizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllen.
MATLAB und Simulink ermöglichen Eisenbahn-Ingenieursteams Folgendes:
- Simulationen ausführen, um Kompromisse auszuwerten und Entwürfe zu optimieren
- Algorithmen für Leistungselektronik und Motorregelung entwickeln und testen
- Code für Prototypen bzw. Produktionssysteme aus Simulationen generieren
- Die Normen EN50128 und EN 50657 für Signal- und Kommunikationssysteme im Schienenverkehr einhalten
- Daten aus der Schienenfahrzeugflotte analysieren, um Betrieb und Wartung zu optimieren
„Wir haben mit den Tools von MathWorks innerhalb eines Jahres ein Regelungssystem für einen Permanentmagnetantrieb entworfen, getestet, modifiziert und implementiert. Angesichts der uns zur Verfügung stehenden Ressourcen wäre es nicht möglich gewesen, dieses Projekt ohne die Tools von MathWorks im vorgesehenen Zeitplan zu realisieren.“
Modellierung von Wechselrichtern und Traktionsmotoren sowie die Entwicklung von Antriebsregelungssoftware
Die genaue Modellierung von Motoren verlagert den Entwurf von Motoren und Antriebsregelungseinheiten (TCU) auf den Zeitraum vor den Hardwaretests.
Mit MATLAB, Simulink und Simscape können Sie:
- Motoren, Leistungselektronik und TCUs mit Motor Control Blockset und Simscape Electrical modellieren und simulieren
- Motormodelle parametrisieren, um die Motordynamik mithilfe von instrumentierten Tests zu erfassen, oder Parameter aus einer Datenbank oder Finite-Elemente-Analyse importieren
- Simulationen im geschlossenen Regelkreis durchführen und Regelungsalgorithmen mithilfe von Field Oriented Control (FOC) Autotuner automatisch abstimmen, um die Anforderungen an Geschwindigkeits- und Drehmomentverhalten zu erfüllen
- Rapid Control Prototyping und Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL) durch die Generierung von C, C++ oder HDL Code für Simulationsmodelle durchführen
- Mithilfe von Simulink produktionsfertigen C und HDL Code aus Algorithmen zur Motorregelung für eingebettete Mikrocontroller, FPGAs und SoCs als direkte Ziele generieren
Weitere Informationen
- Feldorientierter Ansatz zur Regelung von PMSMs mit Simulink und dem Motor Control Blockset
- Modellierung elektrischer Schienensysteme in MATLAB und Simulink (23:46)
- MATLAB, Simulink und Simscape als treibende Kraft bei der Elektrifizierung
- Rapid Control Prototyping für Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM) (33:03)
- Hardware-in-the-Loop (HIL)-Tests einer Elektromotorregelung (47:01)
Erfolgsberichte von Kunden
Bereitstellung, Integration und Tests von Regelungsalgorithmen
Sie können mit MATLAB und Simulink die wachsende Komplexität von Regelungssystemen angehen und gemäß Sicherheitsstandards zertifizieren:
- Automatisch optimierten C und HDL Code generieren
- Automatisch Anforderungen nachverfolgen, Code-/Modellqualität messen und Testfälle generieren
- In CI-/CD-Pipelines integrieren, Code generieren, zur Bereitstellung paketieren und automatisch Regressionstests durchführen
Erfolgsberichte von Kunden
- Alstom generiert Produktionscode für sicherheitskritische Regelungssysteme für Energieumwandler
- Bombardier Transportation implementiert Model-Based Design zur schnelleren Entwicklung von Schienenantriebssystemen
- Entwicklung von Embedded Software zur Steuerung von Induktionsmotoren mithilfe von Model-Based Design (19:49)
Simulation und Implementierung von Signalgebungs- und Zugregelungssystemen
Mit MATLAB und Simulink können Sie Software für Systeme zur Regelung und zum Schutz des Schienenverkehrs entwickeln, die Sicherheitsstandards einhalten müssen.
Mit MATLAB und Simulink ist Folgendes möglich:
- diskrete, kontinuierliche, nachrichten- und ereignisbasierte Systeme simulieren
- Anforderungen validieren, Abwesenheit von Fehlern nachweisen und Anforderungen formal verifizieren
- optimierten ST (Structured Text) oder C/C++ Code für SPS-Systeme generieren
- einen Referenz-Workflow gemäß EN 50128 und EN 50657 einhalten, um Anforderungen an die funktionale Sicherheit zu erfüllen
Wartungsanalysen im Schienenverkehr
Unterstützt durch das Internet der Dinge (IoT), Data Science und Künstliche Intelligenz (KI) führen Eisenbahnbetriebe die zustandsorientierte Wartung ein, um Betrieb und Wartung zu optimieren. Mit MATLAB können Ingenieurteams zustandsorientierte Wartung entwickeln, um Systemdomänenkompetenzen mit Data Science und IT-Expertise zu verbinden.
MATLAB bietet folgende Möglichkeiten:
- Zugriff auf Streaming- und Archivdaten mithilfe integrierter Schnittstellen zu Cloud-Speichern, Datenbanken, Datensammlungen und Industrieprotokollen
- Bereinigung und Erkundung von Daten mithilfe interaktiver Statistik- und Signalverarbeitungstechniken
- Extraktion und Einordnung von Zeitdomänen-, Frequenzdomänen- und anwendungsspezifischen Indikatoren
- Generierung von C, C++, HDL, PLC, GPU, .NET, Python oder Java-basierten Softwarekomponenten für Echtzeit-Verarbeitungsgeräte oder IT-Produktionssysteme
- Skalierung Ihrer MATLAB-Algorithmen durch die Integration in eine Vielzahl von Cloud-Plattformen, ohne die benutzerdefinierte Infrastruktur umzuprogrammieren oder zu erstellen
Erfolgsberichte von Kunden
Systeme zur Elektrifizierung und Energieverwaltung im Schienenverkehr
Mit MATLAB und Simulink können Sie Systeme zur Energieverwaltung im Schienenverkehr entwickeln. Diese Produkte ermöglichen die Netzsimulation und -analyse der Schienenverkehrselektrifizierung für unterschiedliche Betriebsbedingungen in Abhängigkeit der Eigenschaften des Spannungs-, Strom- und Kontaktelektrifizierungssystems. Mit MATLAB, Simulink und Simscape können Ingenieurteams elektrische Komponenten wie Stromquellen, bewegte Lasten, Freileitungen, Umschalter und Transformatoren modellieren.
Produkte
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