はじめに | 多目的プラットフォームで学ぶ
ベルフォール＝モンベリアル工科大学（UTBM）のエネルギー・電気工学分野において、工学系学生にとって実践的スキルは不可欠である。これらのスキルを教授するため、UTBMではプロジェクト指向教育を含む複数の専門的アプローチを採用している。この手法では学生が与えられた課題に対し自律的に技術的解決策を開発する。 さらに、UTBMの教育センター内には「エネルギープラットフォーム」が設置されており、電力変換、電気機械、ハイブリッドシステムといった分野における専門的な学習とプロジェクト指向の作業を可能にしています。 エネルギープラットフォームは複数の専用エリアで構成され、その一つが7台の同一多目的実験台からなる。各実験台には三相コンバータ、直流電動機、永久磁石同期電動機、誘導電動機、パワーブレーク、関連監視システムなどが装備されている。これらの実験台はデータ収集、電気機器、電力変換器、システム制御、ハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）試験など、様々な教育モジュールの技術的基盤として活用される。 学生プロジェクトはこれらの試験台で定期的に実施され、プロジェクトベースの作業における実践的知識と自律性の習得を目的としている。
教育 | 多目的プラットフォーム制御のHILテスト
多目的実験ベンチの中核としてTyphoon HIL ソリューションを活用することを目標に、「HILアプリケーション」の講義を受講している学生たちは、講義のプロジェクト課題において、プラットフォームの中核としてHIL402システムを適用するよう求められました。 この課題の目的は、HIL402リアルタイムシミュレータおよびTyphoon HIL Control Center、多様なアプリケーションを含む多目的プラットフォームを制御するのに最適なツールであることを実証することでした。
プロジェクトの第一段階として、HILデバイスを設定し、各種機械を制御する三相コンバータを制御できるようにする必要があります。「HILアプリケーション」講義では、学生たちは別の実験プロジェクトも実施しました。このプロジェクトでは、HIL402ユニットを使用してSEMITEACH-IGBT 750 V三相コンバータを制御することが求められました。このプロジェクトは13名の学生グループに割り当てられ、6回の3時間セッションを通じて実施されました。 プロジェクトには個人作業、プロジェクト計画と監督、および報告書の作成も含まれていた。
解決策 | 学習目標に向けた自律的な学生の取り組み
UTBMでの「HILアプリケーション」講義の一環として、学生たちはまずHILの基礎理論を学び、HIL Academyで提供されている「HIL Fundamentals」コースControl Center 、Typhoon HIL Control Center 簡単な導入学習を行いました。 その後、学生たちはUTBM内外の専門家に質問することは認められていたものの、プロジェクトを自主的に進める必要がありました。最初のステップは、ブレイクアウトボードインターフェースをTyphoon HIL システムに慣れることでした。2番目のステップでは、HIL402システムとSEMITEACH-IGBT 750 Vコンバータを接続するために、電圧の調整が必要となりました。
最初のステップでは、コンバータの片側のみを使用して降圧コンバータを作成した。この最初のステップの結果は、後続のプロジェクト（テストベンチ用直流機の制御や、PMSMを動作させるために必要な三相信号の作成など）における基盤として活用される。これらのプロジェクトについては、今後取り上げる予定である。
HILのメリット|Typhoon HIL 、学術教育に最適な産業用ツールです
Typhoon HIL 、HIL教育に最適なTyphoon HIL 。Typhoon HIL Control Center 使いやすく、教育効果も高いものです。また、オンライン学習プラットフォーム「HIL Academy」は、自律的にスキルを習得するための優れた出発点となります。豊富なサンプルは詳細なドキュメントが整備されており、そのまま利用したり、様々な状況に合わせて応用したりすることができます。
将来的には、多目的プラットフォームの中核Typhoon HIL を導入できれば理想的です。この透明性の高いアプローチにより、プラットフォームの汎用性を最大限に活用し、データ収集、コンバータ、機械解析といった多様な用途に対応できるだけでなく、固定式および移動式システムの双方において、HILやラピッド・コントロール・プロトタイピング（RCP）を活用することも可能になります。
クレジット
テキスト | ダニエラ・クレンコ
ビジュアル | ダニエラ・クレンコ、カール・ミッケイ
編集 | デボラ・サント
