Program sterujący pracą przekształtnika energoelektronicznego AMT015 powstał na bazie programu, którego autorem jest pan Janusz Szewczyk. Realizuje on algorytm sterowania multiskalarnego dla silnika indukcyjnego o mocy 5.5kW. Dodatkowe funkcje umożliwiające przeprowadzenie badań na stanowisku laboratoryjnym napisano w środowisku Visual DSP w oparciu o języki programowania C++ oraz Asembler. Jednocześnie dokonano takiej modyfikacji układu sterowania multiskalarnego, aby możliwe było zadawanie odpowiednio wyliczonego momentu na wał silnika. Dodatkowo przystosowano program, aby odpowiadał on parametrom silnika znajdującego się na stanowisku laboratoryjnym. Dokładną strukturę programu przedstawiono na rys. 1. Jak z niego wynika, program sterowania startuje zaraz po załadowania go do układu logiki programowalnej, po czym pierwszą funkcją, jaką wykonuje jest inicjalizacja rejestrów oraz zmiennych. Należy tu zaznaczyć że funkcja ta wykonywana jest tylko jeden raz, a następnie program wchodzi w pętlę główną, która realizowana jest cały czas, chyba że dojdzie restartu układu bądź odłączenia zasilania. W pętli głównej realizowane są takie funkcje jak: komunikacja z komputerem PC, zał/wył symulacji modelu silnika wiatrowego, zał/wył falownika, zał/wył rejestracji, czy też kontroli napięcia na obwodzie pośredniczącym oraz wczytania parametrów opcji symulacji modelu silnika wiatrowego.

Rys. 1. Struktura programu sterującego.

W momencie kiedy przez układ logiki programowalnej dojdzie do wywołania przerwania (w programie zwanego IRQ0), następuje zatrzymanie pętli głównej i dokonana zostaje obsługa przerwania. Należy zaznaczyć, że dzieje się to cyklicznie co określony okres czasu, który równy jest 150μs. Na samym początku przerwania odbywa się odczyt wartości z przetworników A/C, po czym następuje transformacja pomierzonych prądów i napięć na układ ortogonalny w osi α, β. W kolejnej fazie układ sprawdza czy nie przekroczona została dopuszczalna wartość prądu, po czym następuje obsługa awarii. W dalszej części programu wywołana zostaje funkcja obserwatora i sprawdzona wartość prędkości obrotowej silnika. Później wykonywany jest algorytm sterowania U(f), a następnie filtr kołowy uśrednia wartość z obserwatora prędkości, wykorzystując przy tym 400 próbek. Następnie wyliczana jest zadawana prędkość wiatru, co pozwala wyznaczyć zadany moment, którego wartość trafia do funkcji sterowania multiskalarnego. W następnej kolejności wywoływana jest funkcja PWM, która wylicza czasy załączenia odpowiednich tranzystorów. Na koniec odbywa się rejestracja przebiegów. Należy tu zaznaczyć, że w trakcie spełnienia pewnych warunków następuje pominięcie niektórych funkcji, które w takim wypadku nie są realizowane.

Komunikacja falownika z komputerem a co za tym idzie uruchomienie symulatora elektrowni wiatrowej może odbyć się za pomocą jednego z dwóch programów. Pierwszym z nich jest konsola, umożliwiająca wgranie programu na przekształtnik oraz podgląd i zapis wszystkich zmiennych wykorzystanych w programie sterującym. Jednak aby mieć dostęp do określonej zmiennej należy znać jej nazwę i wpisać ją w odpowiednie okienko, dlatego też stworzono również możliwość komunikacji na linii przekształtnik – komputer PC za pomocą programu Shark-drive. Program ten posiada te same funkcje co konsola, lecz umożliwia stworzenie listy zmiennych wraz z opisem do nich. Jednocześnie pozwala dokonać podziału zmiennych na dwie grupy: pierwszą dla zmiennych typu read&write oraz drugą dla zmiennych typu read. Dodatkowo dla zmiennych typu read&write pozwala ustawić zakres osiąganych wartości.

Obydwa programy pozwalają na uruchomienie modelu silnika wiatrowego, które dokonuje się przez ustawienie wartości „1” zmiennej START. Należy pamiętać aby przed startem emulatora wybrać odpowiednią opcję, określającą warunki wiatrowe opisane w poprzednim podrozdziale. Po starcie modelu zmiana opcji jest już niemożliwa aż do momentu wyłączenia emulatora. Tak więc po starcie modelu następuje przełączenie napędu na sterowanie U(f) i rozpędzenie go do prędkości obrotowej, która odpowiada wyróżnikowi szybkobieżności λ=5.6 modelowanej elektrowni. Po osiągnięciu tak zadanej prędkości, której przyrost następuje po odpowiedniej rampie układ czeka 3s, po czym przełącza się na sterowanie multiskalarne z zadawaniem momentu. Natomiast wyłączenie modelu elektrowni wiatrowej następuje w momencie ustawienia wartości różnej od „1” zmiennej STAR