ARTEMiS

先進的なリアルタイム電磁シミュレーション

ARTEMiSは、MathWorksのSimscape Electrical™(旧SimPowerSystems™)Toolboxを使いリアルタイムで電力システムモデルを高速にシミュレートできます。

ARTEMiSは、高性能リアルタイムシミュレーション用に、信頼性が高く、正確で高速な固定ステップ計算を保証するソルバーとアルゴリズムを提供します。
ARTEMiSは、電力システムシミュレーションリアルタイム実装のサポートを当初からの目的に設計されており、精度を維持しながらハードリアルタイムの高速計算速度を実現しています。

固定ステップHILシミュレーション用に設計された高精度のソルバーとモデル

モデルが固定ステップ積分ソルバーで構成されるのは、リアルタイムシミュレーションの基本的な制約です。

従来のアプローチでは、パワエレ回路のように　Stiffな(硬い方程式と呼ばれ　刻み幅を極めて小さくしない限り、 数値的に不安定になるような方程式であらわされるようなもの)システムにおいて、システム動作の高周波成分を解決するために可変ステップソルバーを使用します。

可変タイムステップで解く場合、時間は一定せず決定論として取り扱いができません。
これらのソルバーは固定ステップソルバーに置き換える必要があり、その場合ソリューションの過程でエラーが発生する場合があります。

ARTEMiSは、Simscape Electrical™(旧SimPowerSystems™)の計算性能を向上させる革新的な固定ステップソルバーと効率的な計算手法を実装しており、ユーザー定義の電力システムモデルでリアルタイムシミュレーションを構成できます。
これらは確定的な固定ステップアルゴリズムであるため、ARTEMiSを使用しないSimscape Electrical™(旧SimPowerSystems™)よりもはるかに高いパフォーマンスで、電力システムのロバストで正確なリアルタイムシミュレーションを作成できます。

リアルタイムアプリケーション向けに設計された固定時間ステップ統合アルゴリズム

• Simulink Coder や Embedded Coderとコンパチブル
• マルチコアPCクラスターでのリアルタイムの分散実行の為RT-LABと連携できるように設計

• ARTEMiS-SSN：ARTEMiSのSSN（State-Space-Nodal）ソルバーを使用すると、スイッチ/ブレーカーの数を制限することなく、複雑なシステムや回路をリアルタイムでシミュレートできます。
• ARTEMiS-SSN：非常に短いラインセクションで構成される配電グリッドなど、アルゴリズムの遅延なしで最大750ノードの結合システムのリアルタイムシミュレーションが可能な独自のステップ内並列化機能も備えています。
• 数値スナバを必要としないリアルタイムおよび回転機械でのサージアレスタ反復などのユニークな機能
• SSNの高度な周波数依存パラメーターラインモデル（広帯域ラインモデル）

シミュレーションの精度が向上できる高次の離散化手法

• 台形（またはTustin）ソルバーよりも数値振動が少ない革新的なL安定積分法を使用
• 2レベル、3レベルのNPCおよびMMC回路などのインバーター回路用の特殊な補間スイッチング機能モデル

電力システムおよび産業用駆動回路のリアルタイムシミュレーション用に最適化されたソルバー

ARTEMiSで導入された新しいソルバーは、Simulinkで使用される台形固定時間ステップアルゴリズムよりもはるかに大きな時間ステップでも非常に正確で安定しています。

さらに、ARTEMiSには、Simscape Electrical™(旧SimPowerSystems™)モデルをリアルタイムに変換するときに発生するいろいろな問題に対処するための特別な電源回路固有のアルゴリズムが含まれています。

最大100のスイッチを備えた回路で、ARTEMiS-SSNソルバーは、通常のSimscape Electrical™(旧SimPowerSystems™)モデルとは異なり、スイッチが動作するときの計算時間のスパイクなしに、最適化された分解法を使用してシステムの方程式をリアルタイムで動的に計算します。
同様に、代数ループと非決定的な反復計算を回避する仕組みが含まれています。これにより、ステップごとの計算時間が固定され、リアルタイムで中断のないシミュレーションが可能になります。

RT-LABを搭載したマルチコアPCで分散リアルタイムシミュレーション

ARTEMiSはSimulinkブロックセットの形式でSimulink環境に完全に統合され、リアルタイム実行または単にモデルを加速するためにSimulink Coder（以前のReal-Time Workshop）と完全に互換性があります。

ARTEMiSとRT-LABの組み合わせにより、Simscape Electrical™(旧SimPowerSystems™)の回路図をリアルタイムシミュレーションに変換できます。
これにより、eMEGASIMリアルタイムシミュレータで高性能なリアルタイム実行を実現するために、大規模で複雑な電力システムモデルを複数のプロセッサおよびコアに分散できます。




株式会社 NEAT

Opal-RT Technologies,Inc.