Méthodes pour le calcul à haute performance sur FPGA avec applications à la simulation et au contrôle des convertisseurs à commutation rapide

计算方法、FPGA 和应用程序的高级性能、模拟和转换器控制、快速换向

• 批准号: RGPIN-2021-03935
• 负责人: OuldBachir, Tarek
• 金额: $ 2.4万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2022-01-01 至 2023-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=754209
• 关键词: thodes; pour; le; calcul; haute

Les société modernes s'engagent dans un changement de paradigme important, motivé par les défis que nous posent les changements climatiques et notre dépendance aux énergies. Il est prévu que dans un horizon de dix ans, 40% de la consommation d'énergie mondiale soit de source électrique. Pour y parvenir, nous devons connecter aux réseaux électriques des sources d'énergie alternatives telles que l'éolien et le solaire, développer des réseaux intelligents adaptant rapidement la production à la demande, et réaliser l'électrification des transports en développant des systèmes de puissance efficaces, compacts et intégrés. Au cour de cette transition se trouvent les circuits d'électronique de puissance, des dispositifs électroniques omniprésents en périphérie du réseau qui servent de ponts entre les différentes formes d'énergie électrique. Augmenter la fréquence de commutation des convertisseurs de puissance est un moyen d'améliorer leur efficacité - la taille des composants passifs est réduite, la puissance volumique est augmentée, le taux de distorsion harmonique est réduit - mais impose de sérieux défis quant à leur simulation et leur contrôle. Le programme de recherche proposé a pour visées applicatives la simulation et le contrôle sur FPGA (acronyme de l'anglais Field Programmable Gate Array) des convertisseurs de puissance à commutation rapide. Cette problématique prend racine dans les défis que pose la simulation avec matériel dans la boucle des convertisseurs de puissance. La simulation avec matériel dans la boucle est une pratique industrielle ayant pour objectif la réduction des coûts de développement, où le modèle du convertisseur est connecté en boucle fermée à un contrôleur physique et subit de ce fait une contrainte de temps réel dure. Durant la récente décennie, les FPGA se sont révélés être la seule plateforme matérielle capable d'offrir des pas de calcul inférieurs à la microseconde, bien qu'ils peinent à suivre la croissance effrénée des fréquences de commutation des convertisseurs modernes. Les objectifs de recherche du présent programme s'articulent autour du développement d'architectures de recouvrement du FPGA et d'outils de conception bâtis sur des méthodes algorithmiques robustes et numériquement stables pour la simulation et le contrôle sur FPGA des convertisseurs de puissance à haute fréquence de commutation.

社会变革是S的重要任务，也是现代社会变革的重要动因。从地平线到地平线，40%的人口来自世界各地。为满足需求而生产的快速发展，以及运输业的发展与系统的效率、契约与S的紧密结合，以及如何解决问题，这些都是我们所关注的问题。转换的频率和效率的增强是现代作曲家和作曲家被动的最有效的，也是最大的，最重要的是扭曲和谐和控制。LE PROPOSéa Pour Visées Applicals la SIMULATION et le Contrôle Sur现场可编程门阵列(缩写为de L‘anglais现场可编程门阵列)de Convertisseur de pugranceàreputiseur de puhanceàreputseur de puhance？(缩写为de Evio’anglais现场可编程门阵列)。Cette prolématque prend racine dans les défis que posal la asec avec matériel dans la boucle des Convertisseur de puhance.在经济发展的过程中，现代工业与工业发展的关系不是一成不变的，而是相互联系的。杜兰特和L在S的带领下，实现了现代社会的现代化减刑。Les Obspectif de Recherche du Présed Program S的《清晰的建筑设计与重建》是一种先进的算法，它的基本原理是：稳健和数量稳定，模拟和控制以及高频率的整流。