PLECS ( Piecewise Linear Electrical Circuit Simulation ) es una herramienta de software para simulaciones a nivel de sistema de circuitos eléctricos desarrollada por Plexim . [1] Está especialmente diseñada para electrónica de potencia pero se puede utilizar para cualquier red eléctrica . PLECS incluye la posibilidad de modelar controles y diferentes dominios físicos (térmico, [2] magnético [3] [4] y mecánico [5] ) además del sistema eléctrico.
La mayoría de los programas de simulación de circuitos modelan los interruptores como elementos altamente no lineales. Debido a los transitorios de corriente y voltaje abruptos , la simulación se vuelve lenta cuando se conmutan los interruptores. En las aplicaciones más simples, los interruptores se modelan como resistencias variables que alternan entre una resistencia muy pequeña y una muy grande. En otros casos, se representan mediante un modelo de semiconductor sofisticado.
Sin embargo, cuando se simulan sistemas electrónicos de potencia complejos , los procesos durante la conmutación tienen poco interés. En estas situaciones es más apropiado utilizar interruptores ideales que alternan instantáneamente entre un circuito cerrado y uno abierto. Este enfoque, que se implementa en PLECS, tiene dos ventajas principales: en primer lugar, produce sistemas que son lineales por partes a lo largo de los instantes de conmutación, resolviendo así el problema, de otro modo difícil, de simular la discontinuidad no lineal que se produce en el circuito equivalente en el instante de conmutación. En segundo lugar, para manejar las discontinuidades en los instantes de conmutación, solo se requieren dos pasos de integración (uno antes del instante y otro después). Ambas ventajas aceleran considerablemente la simulación, sin sacrificar la precisión. Por lo tanto, el software es ideal para el modelado y la simulación de sistemas de accionamiento complejos [6] y convertidores multinivel modulares [7] , por ejemplo.
En los últimos años, PLECS se ha ampliado para que también admita el desarrollo basado en modelos de controles con generación automática de código. Además del software, la familia de productos PLECS incluye hardware de simulación en tiempo real tanto para pruebas de hardware en el circuito (HIL) como para la creación rápida de prototipos de control. [8]
El software PLECS está disponible en dos ediciones: PLECS Blockset para integración con MATLAB®/Simulink® y PLECS Standalone, un producto completamente independiente.
Al utilizar PLECS Blockset, los bucles de control se crean normalmente en Simulink , mientras que los circuitos eléctricos se modelan en PLECS. PLECS Standalone, por otro lado, puede funcionar independientemente de otro software y ofrece una solución integral para modelar circuitos eléctricos y controles en un único entorno. Ambas ediciones son interoperables entre sí.
La principal diferencia entre las dos versiones es que PLECS Standalone funciona más rápido que PLECS Blockset debido a su motor optimizado.
Un generador de código normalmente convierte alguna representación intermedia del código fuente en código de máquina. PLECS Coder es un complemento de PLECS Blockset y PLECS Standalone. Genera código ANSI-C a partir de un modelo PLECS que se puede compilar para ejecutarse en el host de simulación o en un objetivo independiente. El objetivo puede ser una plataforma de control integrada o un simulador digital en tiempo real. PLECS Coder también puede producir código integrado para objetivos de hardware específicos.
En el diseño basado en modelos de bucles de control, la simulación de procesador en el bucle (PIL) puede acelerar el proceso de desarrollo. Permite a los ingenieros probar sus algoritmos de control en el hardware real dentro de un simulador de circuito virtual. Como complemento de PLECS Blockset y PLECS Standalone, PLECS PIL ofrece esa solución.
El PLECS RT Box es un simulador en tiempo real especialmente diseñado para aplicaciones de electrónica de potencia. [9] Es una unidad de procesamiento tanto para pruebas de hardware en el circuito (HIL) en tiempo real como para la creación rápida de prototipos de control . Un PLECS RT Box se puede programar y operar desde PLECS. Por lo tanto, se requiere una licencia de software de PLECS (Blockset o Standalone) y una licencia de PLECS Coder para operar el hardware.