新一代納秒級高帶寬仿真工具平臺——HAC Express

      HAC Express是基於FPGA的模型仿真開發環境,專注於高精度建模和超高速實時仿真,彌補了傳統仿真工具平臺無法進行納秒級仿真的短板。

      HAC系列自推出以來,經歷了從v1.0、v2.0、v3.0的長足發展與深厚應用積澱。如今,爲滿足愈發複雜的使用場景、更加海量的I/O需求、更爲高速的仿真節拍、以及更加便捷的建模操作,潤科通用軌道電子事業部秉承着“價值創新,服務客戶”的宗旨,隆重推出新一代產品——HAC Express。

      作爲新一代的高速仿真環境,HAC Express仿真工具軟件和HiFlex系列硬件不但持續精進納秒級仿真性能,而且將仿真過程中的數據交互帶寬提升到Gbps級別,同時還提供了種類豐富、數量衆多的IO接口及其擴展模塊,可滿足用戶不同規模和複雜使用場景的應用需求,真正實現了“用一臺設備仿真一整套系統”的用戶訴求。


      不僅如此,HAC Express可與HiGale仿真系統無縫結合,可以支持完整動態代碼生成、仿真及目標環境執行功能。HiGale仿真系統既可以通過Matlab / Simulink 模塊搭建仿真模型,同時也兼容多種專業離線仿真軟件(例如Dymola、AMESim、SimScape、SIMPack等),並搭配高性能處理器和多種模擬量、數字量、通訊、以及軌道領域專業應用板卡,實現快速原型和高效的迭代  開發。現在,配合HAC Express 之後,基於HiGale平臺的仿真測試更是如虎添翼。


      便捷的操作、友好的用戶交互、統一的模型管理、以及良好的硬件性能,使HAC Express平臺能夠滿足用戶對於高速高精度仿真建模的多種訴求。




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產品介紹



      潤科通用HAC Express工具可以將模型的仿真步長提高到了納秒級別,是傳統x86仿真機的100~1000倍。同時每個運行平臺配備了大量分佈式模擬量和數字量接口,滿足模型對於IO資源接口的需求。並且多個模型之間還具有高速數據傳輸交互通道,實現低延時的多模型實時仿真。同時,支持與HiGale仿真平臺無縫集成,實現與其他模型的聯合仿真。


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產品優勢

  • 建模和接口配置更便捷,一鍵編譯下載

  • 軟件提供模型、硬件設備管理功能,助力用戶研發流程規範化和時效性管理

  • 硬件模塊靈活可配,IO資源豐富,能夠滿足從單一部件到集成電力電子系統的多場景定製化需求

  • 潤科通用軌道電子事業部擁有業內成熟的電力電子HIL仿真解決方案經驗,可提供基於HAC Express的完整仿真測試諮詢服務


HAC Express軟件平臺


編譯工具無縫集成於Maltab/Simulink

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模型和設備管理簡單規範

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用戶操作步驟便捷


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①SYSGEN建模                       ②模型端口關聯


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③模型自動編譯                        ④選擇硬件平臺


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⑤模型下載                              ⑥HiGale監控


HAC Express硬件平臺


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 核心模塊HiFlex-FPGA

  •  XILINX KINTEX 7 410T具有406720個Logic Cells,1540個DSP資源 

  • 3個交互設備接口,光纖連接

  • 具備子板擴展功能

  • 10 MHz同步時鐘輸入

  • 高達6 Gbps光纖數據傳輸速率


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模擬量/數字量IO設備HiFlex-IO

  • ±10 V模擬輸出/輸入通道各64路

  • 5 V TTL數字輸出/輸入通道各160路

  • 10 MHz同步時鐘輸入

  • 16位/2 MSPS模擬輸出/輸入

  • 最大10 MHz數字輸出/輸入

  • 設備狀態屏顯功能


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模型數據交互設備

  • 6 Gbps光纖傳輸接口

  • 24個10 MHz同步時鐘輸出接口

  • OLED屏顯


產品性能對比


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應用案例


某單位綜合電子FPGA高速仿真測試平臺


      某單位爲了保證列車牽引系統關鍵部件牽引控制單元(TCU)的可靠性,減少問題件流出的風險,以及減少研發週期,搭建了TCU部件的牽引電路HIL仿真測試平臺。但是牽引電路由主變壓器、變流器、牽引電機組裝。其中變流器又由四象限整流器 (4QC) 、直流中間電路、驅動逆變器組成。使得整個牽引電路在做HIL仿真過程中,模型龐大且需要的IO資源接口多。通常解決方案中,是根據一塊板卡所能支持的模型大小或者IO資源數量,將模型分拆到各個板卡中去,在這個過程中存在解耦後的模型之間數據交互時間較長,對模型拆分後的系統魯棒性要求很高,一旦解耦不好就會導致整個模型在運行過程中崩潰。


      以其中變壓器、預充電、中間直流回路、逆變器爲例,每套電路需要包含150個數字量輸入接口,30個模擬量輸出接口以及10個模擬量輸入接口。通常會將這部分電路拆解到2~4塊FPGA仿真板卡中去運行,拆分難度較高。其中並聯變流器部分結構框圖如下所示。


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      現在,採用HAC Express工具,不需要拆解模型就可以運行完整的變壓器、預充電、中間直流回路、逆變器模型,同時能實現衆多IO接的要求,降低了設計難度,提高了模型的可靠性。例如,對於單電機TCU牽引系統仿真部分,HAC Express工具設備的拓撲結構如下:


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經緯恆潤

北京市海淀區知春路7號致真大廈D座6層

電話:010-64840808

郵箱:[email protected]

網址:www.hirain.com



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