Leistungselektronik spielt eine zentrale Rolle bei der Integration erneuerbarer Energiesysteme, während die Komplexität moderner Umrichtersysteme aufgrund modularer Topologien stetig zunimmt. Gleichzeitig stellen fortschrittliche Regelungsverfahren wie Model Predictive Control und maschinelles Lernen hohe Anforderungen an die Rechenleistung und Echtzeitfähigkeit eingebetteter Systeme. Eine große Herausforderung besteht zudem in der Übertragung von Simulationsmodellen in reale Hardwareimplementierungen.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wird ein modulares und verteiltes Rapid-Control-Prototyping-System entwickelt. Es besteht aus einem zentralen eingebetteten System sowie flexibel konfigurierbaren Erweiterungsplatinen mit dedizierter FPGA-Logik. Dadurch wird es ermöglicht, Rechen- und Regelungsaufgaben auf mehrere Einheiten zu verteilen und zeitkritische Funktionen hardware-nah zu implementieren. Eine speziell entwickelte Kommunikationsschnittstelle gewährleistet einen schnellen und latenzarmen Datenaustausch zwischen den Systemkomponenten.

Im Vergleich zu bestehenden RCP-Systemen bietet der vorgestellte Ansatz eine höhere Modularität sowie eine stärkere Annäherung an reale Umrichtersysteme.