fa الگوریتمی نوین برای طراحی و پیاده‌سازی سخت‌افزاری شبیه‌ساز بلادرنگ ماشین‌های الکتریکی بر بستر FPGA به منظور تعامل بهینه در سیستم‌های سخت‌افزار در حلقه قدرت Power پژوهشي Research <div dir="ltr">DOR:&nbsp;98.1000/1735-7152.1398.16.47.0.3.1575.1607</div> <div dir="ltr"></div> <br> ماشین‌های الکتریکی از مهم ترین عناصر موجود در سیستم‌های انرژی الکتریکی هستند. جهت طراحی و ساخت بهینه ماشین‌های الکتریکی و یا سیستم‌های متصل به آن می‌توان از شبیه‌ساز‌های بلادرنگ به‌صورت سخت‌افزار در حلقه استفاده نمود. شبیه‌ساز مورد بحث مقاله حاضر یک دستگاه سخت‌افزاری است که به‌صورت بلادرنگ با تجهیزات فیزیکی پیرامونی در تعامل است و جایگزینی برای ماشین الکتریکی در انجام آزمایشها محسوب می‌شود. در واقع در این نوع از شبیه‌سازی امکان بررسی تعامل ماشین و سیستم متصل به آن قبل از ساخت نمونه‌ فیزیکی مهیا می‌گردد. در نتیجه، باعث کاهش زمان ساخت، صرفه‌جویی در هزینه و رسیدن به طراحی بهینه عناصر یک سیستم می‌گردد. در این مقاله به معماری یک شبیه‌ساز بلادرنگ برای ماشین القایی سه‌فاز پرداخته شده‌است. از تکنیک‌های به کار رفته در این مقاله می‌توان در انواع دیگر ماشین نیز استفاده نمود. در این مقاله معادلات ماشین در قالب dq استخراج و سپس به روش اویلر پسرو گسسته شده است. نوآوری مقاله در بهره‌گیری از الگوریتم نوین حل معادلات دیفرانسیل بر مبنای روش شرمن-موریسون-وودبری و معماری سخت‌افزاری خلاقانه و بهینه FPGA می‌باشد که معادلات گسسته شده ماشین به روش اویلر پسرو را با دقت مضاعف و در گام‌ زمانی بسیار کوچک 110 نانو ثانیه ای حل می‌کند. Electrical machines are one of the most important elements in power systems. To design and optimize electrical machines and attached drivers, real-time simulators with hardware-in-loop capability can be employed. Real-time simulator is a hardware module which interacts with other physical systems in real-time, and therefore, can replace the electrical machine in performing the required experiments even before assembling the first prototype. This saves time, money and enables optimal design. This paper proposes a real-time simulator for three-phase induction machines. The techniques presented here can be applied to other machines as well. The proposed solution incorporates novel mathematical methods in solving the corresponding differential equations in real-time as well as novel FPGA-based architecture, and as a result, solves the equations in 32-bit floating-point in 110 ns time-steps.<br> &nbsp; شبیه‌ساز بلادرنگ, سخت‌افزار در حلقه, ماشین الکتریکی, معماری FPGA Real-time simulator, Hardware-in-the-loop, Electrical machines, FPGA Architecture 47 59 http://jiaeee.com/browse.php?a_code=A-10-779-1&slc_lang=fa&sid=1 Ali Hadizadeh علی هادی زاده hadizadeh_ali@ee.sharif.edu 10031947532846004816 10031947532846004816 No Sharif University of Technology - دانشکده مهندسی برق- دانشگاه صنعتی شریف- تهران- ایران Matin Hashemi متین هاشمی matin@sharif.edu 10031947532846004817 10031947532846004817 Yes Sharif University of Technology - دانشکده مهندسی برق- دانشگاه صنعتی شریف- تهران- ایران Mostafa Parniani مصطفی پرنیانی parniani@sharif.edu 10031947532846004818 10031947532846004818 No Sharif University of Technology - دانشکده مهندسی برق- دانشگاه صنعتی شریف- تهران- ایران