INSTITUT POLYTECHNIQUE DE GRENOBLE ... - Laboratoire TIMA

CHAPITRE 2. ETAT DE L’ARTdevons exprimer toute la partie contrôle au niveau électrique. Le circuit devient par conséquentcompliqué; sachant que le temps de simulation et la probabilité pour avoir des erreurs de convergenceaugmentent avec le nombre de composants utilisés. D’un autre côté, si nous privilégions l’utilisationde MATLAB/Simulink, c’est plus facile d’écrire l’algorithme de contrôle sous forme numérique. Ilest toutefois difficile d’exprimer d’une manière précise les caractéristiques de montée et de descentedu composant de commutation ainsi que les caractéristiques électriques des inductances et destransformateurs. L’outil SLPS semble donc être un bon candidat pour les simulations mixtes etmulti-domaines en combinant les avantages offerts par SPICE et Simulink.– Limitations de l’approche MATLAB/SimulinkOutre les problèmes de convergence rencontrées au cours des travaux de [18], la méthode reposantsur cet environnement présente d’autres inconvénients.En effet, MATLAB/Simulink n’est pas adapté aux systèmes conservatifs car il n’est paspossible d’y définir des grandeurs physiques bidirectionnelles. Ce point sera détaillé au paragraphe2.5.7 où nous nous baserons sur un exemple pour comparer les deux méthodes ; conservative avecVHDL-AMS (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Langage Analog and MixedSignals) et non conservative avec MATLAB/Simulink. Pour des raisons de clarté, nous avons choiside différer cette comparaison après la partie sur la présentation du langage VHDL-AMS (faite dansle paragraphe 2.5).De plus, l’utilisation d’un environnement d’outils dédiés tel que Simulink induit plusieurs inconvénients.D’abord, nos modèles seront par définition non portables et ne pourront donc pas êtreutilisables en dehors de cet environnement. De plus, l’acquisition de ces outils est assez onéreusemême avec des licences académiques. C’est pourquoi, nous avons décidé de restreindre notre champd’investigation sur les langages de modélisation. En effet, ces derniers présentent l’avantage de nouspermettre de fournir des modèles sous forme de code source (texte ou compilé) qui seront parconséquent réutilisables avec d’autres outils.2.4.2 Les langages de modélisations de systèmes multi-physique à signaux mixtesPendant longtemps, la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) pour les microsystèmes aété associée à la modélisation par élements finis ou FEM (Finite Element Modelling). En dépitdes grands progrès notés dans ce domaine, le concepteur utilisant cette méthode de modélisationdoit séparer la simulation de la partie mécanique de celle de la partie électrique. De plus, une telleprocédure de modélisation doit souvent être reprise dès le début pratiquement pour chaque nouveauprojet.Pour pallier ces problèmes, des langages de modélisations pour systèmes multi-physique et signauxmixtes ont vu le jour. Un des besoins principaux auxquels ces langages tentent de répondre estde fournir des modèles "simulables" de systèmes complexes comprenant toutes les parties quelquesoit le domaine de la physique étudié et quelque soit la nature de signaux (discrète ou continue) [36].En fait, la flexibilité offerte par ces langages permet la création de modèles réutilisables à différentsniveaux d’abstraction avec un minimum d’effort de modélisation (et donc un moindre coût) : d’uncôté, elle permet aux utilisateurs non spécialistes de maintenir une bibliothèque de modèles abstraits.D’un autre côté, elle offre la possibilité aux concepteurs de se concentrer sur les composantscritiques en utilisant un modèle global dans lequel seuls les composants critiques seront représentésau niveau physique (le reste du circuit sera maintenu à un niveau d’abstraction supérieur).21