2024年12月18日

オフラインからHIL（Hardware-in-the-Loop）シミュレーションまでシームレスに：TyphoonSimのご紹介

読書時間｜5分

TyphoonSimがTyphoon HIL Control Centerに統合されたことで、オフラインおよびリアルタイムシミュレーションのための統合ツールチェーンが実現しました。パワーエレクトロニクスとパワーシステムのエンジニアは、設計段階からHILテストへとシームレスに移行できるようになり、ワークフローを合理化し、精度を高め、プロジェクトや研究のスケジュールを短縮することができます。

TyphoonSimの紹介

TyphoonSimは、高速で可変ステップのシミュレーション機能を備えたオフラインシミュレータであり、パワーステージや制御設計に不可欠なツールです。Typhoon HIL Control Center（THCC）2024.4のリリースから、TyphoonSimはTHCCツールチェーンに完全に統合され、オフラインシミュレーションからリアルタイムのHILテストへのスムーズな移行が可能になりました。

TyphoonSimがTyphoon HILエコシステムに完全に統合されたことで、開発パイプライン全体のアップデートが調整され、真に俊敏なパワーエレクトロニクス制御開発がこれまで以上に容易になりました。この進歩により、専門家も研究者も同様に、回路図の描き直しやツールの切り替えに時間を取られることなく、最も重要なこと、すなわち信頼性が高く効率的で持続可能な未来のパワー技術の開発に集中することができます。

設計とテストのための統一ツールチェーン

Typhoon HILがTyphoonSimをTHCCに統合したことは、エンジニアにとって画期的なことです。プラットフォームをまたいで回路図を転送したり、再描画したりする非効率性を排除する統一されたツールチェーンを構築します。これにより、エンジニアはオフラインのシミュレーションからSIL（Software-in-the-Loop）やHIL（Hardware-in-the-Loop）のテストにシームレスに移行できるようになり、設計と検証のプロセス全体が効率化されます。

**図1.**統合シミュレーション環境のイメージ図。同じモデルを異なるシミュレーションエンジンと目的（HILシミュレーションによる設計と検証）で使用する。

TyphoonSimはこれらの段階を統合することで開発サイクルを強化し、設計の初期段階における高速で柔軟なオフラインシミュレーションを提供します。同じコンポーネントをベースにしたオフラインとリアルタイムの両方のシミュレーションライブラリにより、ユーザーはあるフェーズから次のフェーズへスムーズに移行することができます。同じモデル・ファイルをオフライン・シミュレーション（図1の上）とリアルタイム・シミュレーション（図1の下）の両方で使用できるため、エンジニアはワンクリックでモデルを検証できます。

この合理化されたツールチェーンにより、回路図の再描画などの繰り返し作業が削減され、エンジニアはより多くの時間を重要なこと、つまり製品の開発に費やすことができます。Typhoon HILの統一されたソリューションは、プロセスの各段階で効率性、正確性、簡便性を保証します。

コンポーネントのセットアップとユーザー・エクスペリエンスの向上

TyphoonSimがTHCCに統合された主な利点は、回路図エディタ内のコンポーネントや機能の視認性とアクセシビリティが向上したことです。すべてのライブラリコンポーネントが、ライセンスステータスに関係なく、すべてのユーザに表示されるようになったため、エンジニアは、特定のコンポーネントや機能のライセンスアクセスを取得する前に、潜在的な機能を調べることができます。さらに、これらのコンポーネントは、該当する場合、バーチャルHIL（VHIL）シミュレーションに使用することができます。例えば、あるコンポーネントがリアルタイム・シミュレーション用のデバイス・ライセンスに含まれていないツールボックスを必要とする場合でも、VHILシミュレーションにはアクセス可能です。これにより、ユーザはライセンスの延長を決定する前に、機能を試して評価することができます。

アイコンやツールチップなどの視覚的な通知は、コンポーネントの要件を示し、構成やライセンスの調整のためのガイダンスを提供するようになりました。例えば、エンジニアがMachinesライブラリをブラウズしているときに、デバイス・コンフィギュレーションが不足しているためにリアルタイム・コンテキストで利用できないことを示すアイコンが付いたマシンが表示されることがあります。これは、選択したHILデバイス・コンフィギュレーションがマシン・シミュレーションをサポートしていない場合に発生します。モデル設定で素早く調整することで、コンポーネントの可用性が即座に更新されます。

コンフィギュレーション設定とコンポーネントのアクセシビリティの間のこのダイナミックな相互作用により、試行錯誤の繰り返しがなくなり、モデル作成プロセスが大幅に効率化されます。TyphoonSimのデモビデオをご覧ください。

Typhoon HIL Control Centerツールチェーンに統合されたTyphoonSimオフラインシミュレータの全機能については、デモビデオをご覧ください。

オフラインからリアルタイム・シミュレーションへ、そして簡単に戻る

THCCの新しいモデル可視化機能により、エンジニアはシミュレーションのコンテキスト要件に基づいてモデル全体を可視化することができ、ユーザーエクスペリエンスが向上します。色分けされた凡例により、オフラインおよびリアルタイム/VHILシミュレーションでコンポーネントがサポートされているか、サポートされていないか、または無視されているかが簡単に識別できます。この機能は、継承されたモデルを扱う場合に特に有用であり、シミュレーションを成功させるための要件を迅速かつ明確に理解することができます。

回路図エディタにパースペクティブが追加され、統合ビュー、リアルタイムビュー、TyphoonSimビューのいずれかを選択できるようになりました。それぞれのパースペクティブは、特定のシミュレーションコンテキストに関連する通知を表示するようにインターフェースをカスタマイズし、不要なコンポーネントやプロパティを削除して視覚的な乱雑さを軽減します。Real-timeパースペクティブはリアルタイム/VHILモデル開発用にエディタを最適化し、TyphoonSimはオフラインシミュレーションに重点を置いています。Integrated（統合）パースペクティブは、両方のシミュレーションコンテキストを含むワークフローをサポートします。このアップデートにより、エンジニアは現在のタスクに関連する情報のみを確認できるようになり、効率が向上し、エラーが最小限に抑えられます。詳細はドキュメントをご覧ください。

このようなワークフローの強化に加え、TyphoonSimはオフラインシミュレーションシナリオでも優れた性能を発揮し、Typhoon HILシミュレータのリアルタイムシミュレーション機能を補完する精度と柔軟性を提供します。これらのツールを組み合わせることで、エンジニアは設計の初期段階から最終的なシステムの検証まで、すべて単一のモデルで対応できる統合シミュレーション環境を手に入れることができます。

シミュレーション技術のマイルストーン

TyphoonSimがTyphoon HIL Control Centerツールチェーンに完全に統合されたことで、パワーエレクトロニクスや電力システムのエンジニアは、時間とリソースの効率性を高めることができます。回路図の描き直しやツール間の切り替えが不要になることで、エンジニアは信頼性が高く、効率的で持続可能なパワー技術の開発に集中することができます。この合理化されたワークフローは、研究を加速し、イノベーションとコラボレーションを促進し、価値ある洞察とソリューションの迅速な実現を可能にします。

TyphoonSimとTyphoon HILツールチェーン全体の可能性を最大限に引き出すために、エンジニアはHILアカデミーの学習リソースを探索することをお勧めします。リアルタイムシミュレーションと制御設計をカバーするこれらのプログラムやコースは、TyphoonSimの機能をフルに活用するためのスキルを受講者に提供します。オフラインシミュレーションとリアルタイムシミュレーションのシームレスな統合は、プロジェクトのタイムラインを最適化するだけでなく、システム性能の精度と信頼性を高め、エンジニアが最新の電力システムの要求に正確かつ効率的に応えることを可能にします。