Am Elektrotechnischen Institut (ETI) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) werden Prüfstände zum Testen und Vermessen von teils selbst entwickelten Motoren für den Automotivebereich betrieben. Aufgrund der Nähe vieler Forschungsprojekte zu namhaften deutschen Automobilherstellern, wird für die Prüfstandssteuerung auf eine echtzeitfähige Hardware der Firma dSPACE zurückgegriffen, welche in diesem Bereich nahezu einen Industriestandard darstellt. Dies ermöglicht neben den selbst am Institut entwickelten Steuerungs-und Regelungsalgorithmen einen problemfreien Einsatz von Software beliebiger Automobil-OEMs.
Der komplette iVert-Motorenprüfstand (siehe Abbildung 1) besteht aus einem selbstgeführten Netzgleichrichter (Active-Front-End), einem Wechselrichter zum Betreiben eines Belastungsmotors, einem DC/DC-Synchronwandler zur Nachbildung einer Automotivebatterie oder -brennstoffzelle und einem Wechselrichter zum Betreiben des Prüflingsmotors. Die leistungselektronische Komponenten sind hierbei in Form von wassergekühlten Kompaktmodulen der Firma Semikron ausgeführt.
Da die komplette Regelung der Leistungselektronik von Beginn an selbst entwickelt wurde, stand zunächst die Simulation der Komponenten mittels Simscape im Fokus. Anschließend wurden diverse Regelungsmethoden mittels der Simulink/Stateflow-Simscape-Schnittstelle getestet. Hierdurch konnte bereits vorab gewährleistet werden, dass die Regelung den geforderten Betrieb sicherstellt. Um die implementierte Regelung letztendlich praktisch einsetzen zu können, dient die MATLAB® C-Codegenerierung, welche speziell auf das eingesetzte dSPACE-System abgestimmt wurde.
Der hiermit eingereichte Vortrag soll einen Überblick über die Entwicklungsschritte mittels MATLAB beim Aufbau eines kompletten Motorenprüfstands bieten und anderen Nutzern die umfassenden Möglichkeiten des MATLAB-Softwarepaketes aufzeigen.
