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A Low-Cost Real-Time Hardware-in-the-Loop Testing Approach of Power Electronics Controls / Bin Lu in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°2 (Avril 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 919-931 p. Titre : A Low-Cost Real-Time Hardware-in-the-Loop Testing Approach of Power Electronics Controls Titre original : Un matériel en temps réel à prix réduit dans l'approche de essai de boucle des commandes de l'électronique de puissance Type de document : texte imprimé Auteurs : Bin Lu, Auteur ; Xin Wu, Auteur ; Figueroa, Hernan ; Monti, Antonello, Auteur Article en page(s) : 919-931 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Distributed  simulation  Field-programmable  gate  array  (FPGA)  Hardware-in-the-loop  (HIL)  Power  electronics  Real-time  simulation  (RTS)  Virtual  test  bed  (VTB)  Simulation  distribuée  Rangée  de  porte  programmable  de  champ  Matériel  dans  la  boucle  Electronique  de  puissance  Simulation  en  temps  réel  Banc  d'essai  virtuel Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : Hardware-in-the-loop (HIL) testing is increasingly recognized as an effective approach in the design of power electronics controls. A high-performance real-time simulation environment is necessary to obtain high-fidelity results in HIL simulations. This paper presents the detailed implementation of a very-low-cost multisolver hard real-time simulation environment, namely the real-time extension of the virtual test bed (VTB-RT). VTB-RT is implemented completely from open-source software and off-the-shelf hardware. Using VTB-RT, this paper proposes an efficient real-time HIL testing approach for control designs in power electronics applications. VTB-RT enables the natural coupling between the simulation environment and the hardware under test and, thus, makes virtual power exchange in HIL simulation possible. For validation purposes, the proposed real-time HIL testing approach is applied in two well-known power electronics application examples, namely a boost converter and an H-bridge inverter with their respective control systems, representing a very-low-cost and a relatively advanced hardware setup, respectively. The consistency of the experimental results with the theoretical results proves the applicability of VTB-RT and the proposed testing approach. Finally, the most recent research progresses in VTB-RT are summarized. Le matériel dans la boucle (HIL) examinant est de plus en plus identifié comme une approche efficace dans la conception des commandes de l'électronique de puissance. Un environnement en temps réel de simulation de rendement élevé est nécessaire pour obtenir des résultats de fidélité élevée dans des simulations de HIL. Cet article présente l'exécution détaillée d'un environnement en temps réel dur de simulation de multisolver très à prix réduit, à savoir la prolongation en temps réel du banc d'essai virtuel (VTB-RT). VTB-RT est mis en application complètement du logiciel ouvert de source et du matériel disponible immédiatement. En utilisant VTB-RT, cet article propose une approche de essai efficace du temps réel HIL pour des conceptions de commande dans des applications de l'électronique de puissance. VTB-RT permet l'accouplement normal entre l'environnement de simulation et le matériel à l'essai et rend, ainsi, l'échange virtuel de puissance de la simulation de HIL possible. Pour la validation, l'approche de essai en temps réel proposée de HIL est appliquée dans deux exemples bien connus d'application de l'électronique de puissance, à savoir un convertisseur de poussée et un inverseur de H-pont avec leurs systèmes de commande respectifs, représentant un très-bas-coût et une installation relativement avançée de matériel, respectivement. L'uniformité des résultats expérimentaux avec les résultats théoriques prouve l'applicabilité de VTB-RT et de l'approche de essai proposée. En conclusion, la recherche la plus récente progresse dans VTB-RT sont récapitulées. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Électronique de puissance En ligne : binlu@ieee.org, xwu@ansoft.com, figueroh@engr.sc.edu, monti@engr.sc.edu [article] A Low-Cost Real-Time Hardware-in-the-Loop Testing Approach of Power Electronics Controls = Un matériel en temps réel à prix réduit dans l'approche de essai de boucle des commandes de l'électronique de puissance [texte imprimé] / Bin Lu, Auteur ; Xin Wu, Auteur ; Figueroa, Hernan ; Monti, Antonello, Auteur . - 919-931 p. Génie Electrique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°2 (Avril 2007) . - 919-931 p. Mots-clés : Distributed  simulation  Field-programmable  gate  array  (FPGA)  Hardware-in-the-loop  (HIL)  Power  electronics  Real-time  simulation  (RTS)  Virtual  test  bed  (VTB)  Simulation  distribuée  Rangée  de  porte  programmable  de  champ  Matériel  dans  la  boucle  Electronique  de  puissance  Simulation  en  temps  réel  Banc  d'essai  virtuel Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : Hardware-in-the-loop (HIL) testing is increasingly recognized as an effective approach in the design of power electronics controls. A high-performance real-time simulation environment is necessary to obtain high-fidelity results in HIL simulations. This paper presents the detailed implementation of a very-low-cost multisolver hard real-time simulation environment, namely the real-time extension of the virtual test bed (VTB-RT). VTB-RT is implemented completely from open-source software and off-the-shelf hardware. Using VTB-RT, this paper proposes an efficient real-time HIL testing approach for control designs in power electronics applications. VTB-RT enables the natural coupling between the simulation environment and the hardware under test and, thus, makes virtual power exchange in HIL simulation possible. For validation purposes, the proposed real-time HIL testing approach is applied in two well-known power electronics application examples, namely a boost converter and an H-bridge inverter with their respective control systems, representing a very-low-cost and a relatively advanced hardware setup, respectively. The consistency of the experimental results with the theoretical results proves the applicability of VTB-RT and the proposed testing approach. Finally, the most recent research progresses in VTB-RT are summarized. Le matériel dans la boucle (HIL) examinant est de plus en plus identifié comme une approche efficace dans la conception des commandes de l'électronique de puissance. Un environnement en temps réel de simulation de rendement élevé est nécessaire pour obtenir des résultats de fidélité élevée dans des simulations de HIL. Cet article présente l'exécution détaillée d'un environnement en temps réel dur de simulation de multisolver très à prix réduit, à savoir la prolongation en temps réel du banc d'essai virtuel (VTB-RT). VTB-RT est mis en application complètement du logiciel ouvert de source et du matériel disponible immédiatement. En utilisant VTB-RT, cet article propose une approche de essai efficace du temps réel HIL pour des conceptions de commande dans des applications de l'électronique de puissance. VTB-RT permet l'accouplement normal entre l'environnement de simulation et le matériel à l'essai et rend, ainsi, l'échange virtuel de puissance de la simulation de HIL possible. Pour la validation, l'approche de essai en temps réel proposée de HIL est appliquée dans deux exemples bien connus d'application de l'électronique de puissance, à savoir un convertisseur de poussée et un inverseur de H-pont avec leurs systèmes de commande respectifs, représentant un très-bas-coût et une installation relativement avançée de matériel, respectivement. L'uniformité des résultats expérimentaux avec les résultats théoriques prouve l'applicabilité de VTB-RT et de l'approche de essai proposée. En conclusion, la recherche la plus récente progresse dans VTB-RT sont récapitulées. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Électronique de puissance En ligne : binlu@ieee.org, xwu@ansoft.com, figueroh@engr.sc.edu, monti@engr.sc.edu