Echtzeitsimulation leistungselektronischer Schaltungen für die Hardware-in-the-Loop-Simulation

dc.contributor.advisorStrunz, Kai
dc.contributor.authorKiffe, Axel
dc.contributor.grantorTechnische Universität Berlinen
dc.contributor.refereeGühmann, Clemens
dc.contributor.refereeSchulte, Thomas
dc.contributor.refereeDieckerhoff, Sibylle
dc.contributor.refereeBöcker, Joachim
dc.date.accepted2018-07-16
dc.date.accessioned2018-08-06T08:49:33Z
dc.date.available2018-08-06T08:49:33Z
dc.date.issued2018
dc.descriptionGedruckt erschienen im Universitätsverlag der TU Berlin, ISBN 978-3-7983-3013-9 (ISSN 2509-8950).de
dc.description.abstractDas Interesse an Hardware-in-the-Loop (HIL) Simulatoren von leistungselektronischen Schaltungen hat in der Automobilindustrie, wie auch in der Energietechnik, in den letzten Jahrzehnten zugenommen. Im Bereich der Automobilindustrie, in der HIL-Simulationen weit verbreitet sind und die Nachfrage durch den aktuellen Wandel vom klassisch angetriebenen Kraftfahrzeug zu Elektro- und Hybrid- Fahrzeugen begründet ist, steigt das Interesse im Bereich der Energieversorgung durch die Einbindung der dezentral anzubindenden erneuerbaren Energiequellen, wie z. B. Wind- und Solarenergie. Diese Arbeit befasst sich mit Verfahren zur Modellierung leistungselektronischer Schaltungen. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Analyse und Weiterentwicklung bekannter Verfahren, die schließlich hinsichtlich Rechenaufwand, Speicherbedarf, Algorithmisierbarkeit, Verallgemeinerbarkeit und Implementierungsmöglichkeit auf Field-Programmable-Gate-Arrays (FPGA) bewertet werden. Darüber hinaus wird eine automatisierte Generierung für die unterstützte Entwicklung von Simulationen auf FPGAs vorgestellt. Anschließend erfolgt die Auswahl zweier Modellierungsverfahren für die Prozessor- bzw. FPGAbasierte HIL-Simulation eines Gleichrichters mit Blindleistungskompensation. Diese dient dem Nachweis der Anwendbarkeit durch Vergleich der Messergebnisse des realen Systems und der HIL-Simulationen.de
dc.description.abstractThe interest on hardware-in-the-loop (HIL) simulators of power electronic circuits in the field of automotive, as well as in the field of energy supply, has increased in the last decades. While the interest of the automotive sector increases, due to the move from conventional to electric or hybrid electric vehicles, the power suppliers interests are based on the increasing complexity, which is the result of the decentralization structure of the grid and the involvement of renewable energy sources, like wind or solar energy. This thesis investigates in modeling approaches for power electronic circuits. The focus is on the analysis and advancement of known approaches, which are rated by their computation effort, memory usage, algorithmizability, generalizability and usability on processor- and especially Field-Programmable-Gate-Array-based real-time systems. Furthermore, an automatic generation procedure for supporting the engineer by creating an application specific and real-time capable oversampling model for HIL-simulation is presented. At the end of this thesis, based on two chosen modeling approaches, a HIL-simulation of a rectifier with power factor correction is described. Measurements on the real plant and the HILsimulator are compared and serve as proof of applicability.en
dc.identifier.eissn2509-8969
dc.identifier.isbn978-3-7983-3014-6
dc.identifier.urihttps://depositonce.tu-berlin.de//handle/11303/8066
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.14279/depositonce-7227
dc.language.isodeen
dc.publisher.nameUniversitätsverlag der TU Berlinen
dc.publisher.placeBerlinen
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/en
dc.subject.ddc620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeitenen
dc.subject.otherEchtzeitsimulationde
dc.subject.otherModellbildungde
dc.subject.otherLeistungselektronikde
dc.subject.otherSchaltungssimulationde
dc.subject.otherreal-time simulationen
dc.subject.othermodelingen
dc.subject.otherhardware in the loopen
dc.subject.otherpower electroncisen
dc.subject.othercircuit simulationen
dc.titleEchtzeitsimulation leistungselektronischer Schaltungen für die Hardware-in-the-Loop-Simulationde
dc.title.translatedReal-time simulation of power electronic circuits for harware-in-the-loop simulationen
dc.typeDoctoral Thesisen
dc.type.versionpublishedVersionen
tub.accessrights.dnbfreeen
tub.affiliationFak. 4 Elektrotechnik und Informatik>Inst. Energie- und Automatisierungstechnik>FG Elektronische Mess- und Diagnosetechnikde
tub.affiliation.facultyFak. 4 Elektrotechnik und Informatikde
tub.affiliation.groupFG Elektronische Mess- und Diagnosetechnikde
tub.affiliation.instituteInst. Energie- und Automatisierungstechnikde
tub.publisher.universityorinstitutionUniversitätsverlag der TU Berlinen
tub.series.issuenumber5en
tub.series.nameAdvances in Automation Engineeringen
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