ARTEMiS

Solveur temps réel pour le SimPowerSystem* ToolboxdeSimulin. *Précédemment connu sous le nom de Power System Blockset

ARTEMIS pour la simulation temps réel, haute précision, de systèmes électromécaniques.

Pour les utilisateurs du SimPowerSystems de MathWorks, qui ont besoin d'accélérer leurs modèles de systèmes électriques ou de les simuler en temps réel, ARTEMIS fournit des algorithmes améliorés qui assurent fiabilité et précision pour les pas de calculs fixes et rapides, ce qui est nécessaire pour les simulations haute performance et haute fidélité. Contrairement à SimPowerSystems, ARTEMIS a été conçu pour supporter l'implémentation temps réel de simulations de systèmes électriques, ce qui améliore considérablement la vitesse de simulation tout en préservant la précision. C'est la seule façon d'obtenir des performances temps réel dur de haute précision avec les modèles de SimPowerSystems.

Conçu pour la simulation rapide et avec matériel dans la boucle (HIL)

• Algorithmes à pas fixes conçus pour les applications temps réel
• Compatibilité avec le générateur de code Real-Time Workshop (RTW)
• Compatibilité avec RT-LAB pour la simulation temps réel distribuée sur une grappe de PC

Une plus grande précision pour les circuits linéaires ayant des composantes haute fréquence

• Améliore la précision des simulations
• Élimine les erreurs de déphasages

Une meilleure précision avec les éléments non linéaires

• Améliore la précision des simulations de systèmes ayant des éléments non linéaires

Aucune oscillation numérique

• Utilise des méthodes d'intégration stables et qui sont exemptes d'oscillations numériques

Facile à installer et à utiliser

• Librairie accessible du navigateur de librairies de Simulink permettant de sélectionner, glisser et déposer chaque élément dans le modèle
• Documentation en ligne

Offre la précision des simulations à pas variables et la performance des simulations à pas fixes



Une des contraintes principales de la simulation temps réel est que les modèles doivent utiliser un algorithme de résolution à pas fixes. Pour les systèmes rigides comme les circuits électriques, l'approche traditionnelle est d'utiliser des résolveurs à pas variables pour les composantes à haute fréquence du système. Comme le temps de calcul de chaque pas est non déterministe, il est nécessaire de remplacer ces algorithmes par des méthodes à pas fixes, ce qui introduit des erreurs dans la solution.

ARTEMIS propose des algorithmes à pas fixes novateurs et des méthodes de calcul efficaces qui améliorent grandement la performance de calcul de SimPowerSystems, ce qui permet de développer des simulations temps réel avec des modèles de systèmes électriques.

Grâce aux algorithmes à pas fixes déterministes, il est possible de créer des simulations temps réel précises et robustes de systèmes électriques avec de meilleurs performances qu'avec SimPowerSystems utilisé seul. En fait, il a été démontré que les simulations peuvent être jusqu'à 15 fois plus rapides que celles utilisant les méthodes à pas fixes et ce, sans les erreurs qui leur sont associées.

Plus de puissance à moindre prix

Les nouveaux algorithmes qu'introduit ARTEMIS sont très précis et stables pour des pas de temps beaucoup plus grands que les algorithmes à pas fixes, trapézoïdaux de Simulink. L'utilisateur peut donc avoir la même précision avec des systèmes moins puissants et à meilleur coût et obtenir la performance nécessaire aux simulations temps réel de haute fidélité.

Des méthodes optimisées pour la simulation temps réel de circuits électriques

ARTEMIS inclut aussi des algorithmes spécialisés pour les circuits électriques, qui règlent les problèmes rencontrés lors de la conversion de modèles SimPowerSystems au temps réel. Par exemple, pour les circuits comportant des commutateurs, ARTEMIS calcule les matrices de topologie du circuit avant la simulation, et utilise des méthodes de découplage de circuits pour réduire la taille de ces matrices et permettre à la simulation de s'exécuter en temps réel, sans encombre, même lorsqu'un commutateur change d'état. De plus, certaines stratégies ont été pensées pour éviter les boucles algébriques et le calcul d'itérations non-déterministes. Ces méthodes permettent le calcul à pas fixes et des simulations temps réel sans interruption.

Simulations temps réel, distribuées sur une grappe de PC avec RT-LAB

ARTEMIS s'intègre parfaitement à l'environnement Simulink sous la forme d'une librairie et est compatible avec Real-Time Workshop (RTW) pour l'exécution en temps réel ou pour accélérer la simulation.

ARTEMIS optimise RT-LAB permettant ainsi de convertir automatiquement des schémas SimPowerSystems en simulations temps réel. Il permet de distribuer des modèles complexes sur plusieurs processeurs de façon à obtenir de bonnes performances temps réel sur du matériel et des PC commerciaux, et donc à moindre coût.

Utiliser Artemis

Sans ARTEMIS	Avec ARTEMIS
Standard fixed-time-step solver showing numeric instability.	ARTEMIS Solvers maintain numeric stability

Algorithmes innovateurs pour une précision numérique sans précédent

Pour les ingénieurs voulant modéliser des phénomènes transitoires en temps réel, le problème majeur vient des erreurs introduites par les algorithmes à pas fixes. Les algorithmes à pas variables, comme ceux proposés par MATLAB et plusieurs autres outils mathématiques avancés, ne peuvent être utilisés à cause de leurs temps d'exécution non-déterministes. Les nouveaux algorithmes à pas fixes d'ARTEMIS, développés par Opal-RT, offrent le meilleur des deux mondes: des performances temps réel et la précision des pas variables.

Scénario d'essai: Onduleur 6 impulsions CC à 60 Hz à base de MOSFET, Contrôle par modulation d’amplitude avec porteuse de 1080 Hz, 1 kw, charge de 500 VAR.