Software pro řízení a diagnostiku tříúrovňového šestifázového střídače

Byly uvažovány dvě varianty měniče, IGBT měnič konstruovaný na VUT a GaN měnič zkonstruovaný firmou ZF. Infineon AURIX 3. generace (zatím není veřejně dostupný) byl použit jako řídicí mikrokontrolér měniče v projektu AI4CSM. Jeho modul GTM umožňuje generování všech 36 řídicích signálů PWM střídače. Vnitřní struktura mikrokontroléru je připravena pro přesnou synchronizaci měření senzoru s PWM měniče. Synchronizace byla implementována v nízkoúrovňových ovladačích. Klíčovou součástí softwaru pro řízení motoru je vyvažování středního bodu stejnosměrné sběrnice, které bylo implementováno ve dvou částech. První část je zodpovědná za dopřednou kompenzaci každé PWM. Druhá část řídí obě napětí stejnosměrné sběrnice na stejnou hodnotu. Software pro řízení motoru na byl navržen a testován v prostředí MATLAB/Simulink. Tříúrovňový střídač byl modelován jako schéma Simscape pro ověření chování vyrovnávacího algoritmu středního bodu stejnosměrné sběrnice. Algoritmy byly integrovány do firmwaru mikrokontroléru generováním kódu C z modelů Simulink. Diagnostické algoritmy založené na konvolučních umělých neuronových sítích byly implementovány do Parallel Processing Unit (PPU) mikrokontroléru AURIX pomocí vektorových DSP instrukcí. Pro měření a kalibraci na měniči byl do softwaru mikrokontroléru integrován protokol XCP přes komunikační sběrnici CAN FD. Pro propojení měniče s řídicím systémem dynamometru byl implementován komunikační software CAN sběrnice založený na DBC souborech pomocí nástroje Vehicle network toolbox v Simulinku.