MATLAB 및 Simulink를 통해 철도 엔지니어링 조직은 철도 장비를 개발 및 정비하고 에너지 효율성, 안전성, 가용성에 대한 시장의 요구사항을 충족할 수 있습니다.
철도 엔지니어는 MATLAB 및 Simulink를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 장단점 평가와 설계 최적화를 위한 시뮬레이션 실행
- 전력 전자 및 모터 제어 알고리즘 개발 및 테스트
- 시뮬레이션에서 프로토타이핑 또는 프로덕션을 위한 코드 생성
- 철도 신호 및 통신 시스템의 표준인 EN 50128 및 EN 50657 준수
- 철도 차량 데이터 분석으로 운영 및 정비 최적화
“우리는 MathWorks 툴을 사용하여 1년 만에 영구자석 드라이브의 제어 시스템을 설계, 테스트, 수정 및 구현할 수 있었습니다. 가용 자원을 고려했을 때 MathWorks 툴이 없었다면 절대 일정에 맞춰 완성할 수 없었을 겁니다.”
인버터와 견인 모터 모델링 및 견인 제어 소프트웨어 개발
모터 모델링이 정확하면 하드웨어 테스트에 앞서 모터와 TCU(견인 제어 장치)의 설계를 프론트로딩할 수 있습니다.
MATLAB, Simulink 및 Simscape를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- Motor Control Blockset 및 Simscape Electrical로 모터, 전력 전자 및 TCU 모델링 및 시뮬레이션
- 계측 테스트를 통해 모터 모델을 파라미터화하여 모터 동역학 포착 또는 데이터베이스 또는 유한 요소 해석에서 파라미터 가져오기
- 폐루프 시뮬레이션 수행, 속도와 토크 응답 요구사항을 충족하기 위해 FOC(Field-Oriented Control Autotuner)를 사용한 제어 알고리즘 자동 조정
- 시뮬레이션 모델을 위한 C, C++ 또는 HDL 코드를 생성하여 신속 제어 프로토타이핑 및 HIL(Hardware-in-the-Loop) 테스트 수행
- 모터 제어 알고리즘으로부터 임베디드 마이크로컨트롤러, FPGA 및 SoC를 타겟팅하는 프로덕션 준비 C 및 HDL 코드 생성
제어 알고리즘 배포, 통합 및 테스트
MATLAB 및 Simulink를 사용하여 날로 커지는 제어 시스템의 복잡성 문제를 해결하고 안전 표준에 맞춰 인증할 수 있습니다.
- 최적화된 C 및 HDL 코드 자동 생성
- 요구사항 추적, 코드/모델 품질 측정, 테스트 케이스 자동 생성
- CI/CD 파이프라인과의 통합, 코드 생성, 배포를 위한 패키징, 회귀 테스트 자동화 수행
신호 및 열차 제어 시스템의 시뮬레이션과 구현
MATLAB 및 Simulink를 사용하여 안전 표준을 준수해야 하는 철도 제어 및 보호 시스템의 소프트웨어를 개발할 수 있습니다.
MATLAB 및 Simulink를 사용하여 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
- 이산, 연속, 메시지 기반 시스템 및 이벤트 기반 시스템 시뮬레이션
- 요구사항 확인, 오류의 부재 증명 및 정형적으로 요구사항 정형 검증
- PLC 시스템에 최적화된 Structured Text 또는 C/C++ 코드 생성
- 기능 안전 요구사항을 충족하기 위해 EN 50128 및 EN 50657 참조 워크플로 준수
철도의 정비 분석
IoT(사물 인터넷), 데이터 사이언스 및 AI(인공 지능)의 지원을 통해 철도 운영 조직들은 운영 및 정비 최적화를 위한 CBM(상태 기반 정비)을 도입하고 있습니다. CBM 개발 담당 엔지니어는 MATLAB을 사용하여 시스템 분야의 역량과 데이터 사이언스 및 IT 기술 분야의 전문 지식을 통합할 수 있습니다.
MATLAB을 사용하면 다음과 같은 작업을 할 수 있습니다.
- 클라우드 저장공간, 데이터베이스, 데이터 기록에 대한 내장 인터페이스 및 산업 프로토콜을 사용하여 스트리밍 데이터와 아카이브 데이터에 액세스
- 대화형 방식 통계 및 신호 처리 기법으로 데이터 정리 및 탐색
- 시간 영역, 주파수 영역 및 응용 사례별 지표 추출 및 순위 지정
- 실시간 처리 기기 또는 프로덕션 IT 시스템을 위한 C, C++, HDL, PLC, GPU, .NET, Python 또는 Java 기반 소프트웨어 구성요소 생성
- 재코딩 또는 사용자 지정 인프라 생성 없이 다양한 클라우드 플랫폼에 통합하여 MATLAB 알고리즘 확장
철도망 전동화 및 에너지 관리 시스템
MATLAB 및 Simulink를 사용하여 철도 에너지 관리 시스템을 개발할 수 있습니다. 이 제품들을 사용하면 전압, 전류, 마찰 대전 시스템의 특성에 따른 다양한 동작 조건에 맞춰 철도 전동화의 전력망 시뮬레이션과 분석을 수행할 수 있습니다. 엔지니어는 MATLAB, Simulink 및 Simscape를 사용하여 전원, 이동하중, 배전선로, 스위치, 변압기 등의 전기 구성요소를 모델링할 수 있습니다.
제품
철도 시스템 응용 사례에 사용되는 제품에 대해 알아볼 수 있습니다.
