Thien eDrives halbiert Entwicklungszeit für Steuerungen von Elektromotoren mit Model-Based Design

Mit Model-Based Design und automatischer Codegenerierung von MathWorks reduziert Thien eDrives (ehemals ATB Technologies) die Entwicklungszeit für Steuerungen von Elektromotoren um 50%. Thien eDrives nutzte MATLAB und Simulink für die Modellierung, Simulation und Implementierung eines Motorsteuerungssystem auf einem C2000-Mikrocontroller (MCU) von TI. Dies erlaubte den raschen Fortschritt vom ersten Prototyp zum endgültigen Serienprodukt und ermöglichte die erhebliche Zeiteinsparung.

Für ein Brennstoffzellen-Fahrzeug sollte der gesamte elektrische Antrieb der Kompressoreinheit einschließlich Motorsteuerungssoftware, Elektronik, Elektromotor sowie weitere mechanische Komponenten entwickelt werden. Hierfür benötigte Thien eDrives eine Methode, die während des gesamten Projekts eine frühe Verifikation der Steuerungs- und Regelungsstrategien sowie automatische Codegenerierung und rasche Entwurfsiterationen ermöglichte.

Der Einsatz von Model-Based Design erlaubte mittels Simulation eine durchgängige Verifikation im Entwicklungsprozess. So konnten die Entwickler hochqualitative Komponenten in weniger Zeit erstellen. Durch die automatische Codegenerierung entfiel weiterhin die zeitaufwändige und fehleranfällige manuelle Programmierung. Gleichzeitig lassen sich bestimmte MISRA C-Standards zuverlässiger einhalten. Modelle erleichterten zudem auch die Designprüfung mit Kunden von Thien eDrives, da die Prüfung nicht mehr auf Code-Ebene erfolgen musste.

„Bei vorangegangenen Projekten haben wir unsere Designs bereits in Simulink simuliert und verifiziert“, so Georg Staffler, Entwicklungsingenieur bei Thien eDrives. „Für dieses Projekt haben wir die automatische Codegenerierung eingeführt. Dadurch haben wir den Kompressor doppelt so schnell entwickelt im Vergleich zu einem ähnlichen Projekt mit manueller Codierung. Die Codegenerierung sorgte für weniger Fehler, eine höhere Qualität und schnellere Iterationen. Und der modulare Ansatz erleichtert die Wiederverwendung von Modellen in anderen Projekten.“

„Projekte für elektrische Antriebe werden zunehmend komplex, da viele Komponenten eines Systems zusammenarbeiten müssen, um maximale Leistung und Effizienz zu erzielen“, so Jon Friedman, Automotive Industry Marketing Manager bei MathWorks. „Model-Based Design bietet einen Workflow, mit dem Ingenieure sowohl auf der Komponentenebene als auch auf der Systemebene arbeiten können. Thien eDrives zeigt, dass dieser Designansatz in jeder Phase des Entwicklungsprozesses die Effizienz steigert und Vorteile bringt.“

Neben MATLAB und Simulink verwendete das Team auch weitere Tools, darunter Simulink Coder, Embedded Coder, Stateflow, die Signal Processing Toolbox und Simulink Fixed Point. Dank Model-Based Design konnte Thien eDrives den Kompressormotor fristgerecht liefern. Der Motor wird derzeit in Serie produziert und ist in Brennstoffzellenfahrzeugen zu finden, die bereits auf der Straße fahren.

THIEN eDrives – ein kompetenter Partner für kundenspezifische Antriebslösungen

THIEN eDrives ist ein kompetenter Partner für innovative mechatronische Antriebssysteme – vom virtuellen Entwurf über Prototypen bis zur Serienfertigung. Unser Know-how, gebündelt mit langjähriger Erfahrung und standardisierten Prozessen, garantiert höchste Engineering-Standards und Produktqualität. Wir bieten ein umfangreiches Dienstleistungsangebot an. Neben der Entwicklung kundenspezifischer Systemlösungen liefern wir auch „Standardprodukte“ auf höchstem Energieeffizienzniveau, die bereits heute die Anforderungen an die Effizienzklassen von morgen erfüllen. Unsere Produkte werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, wie z. B. Werkzeugmaschinen, Ventilatoren, Pumpen, Vakuumpumpen, Textilmaschinen, Druckmaschinen, Hebezeuge, Förderanlagen sowie im Bereich der „mobilen Anwendungen“ für Hilfsmittel, Traktionsantriebe im Automobilsektor, Elektrofahrräder und elektrische Fun-Fahrzeuge. Weitere Informationen finden Sie unter THIEN eDrives.