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电机控制的硬件在环测试

利用Simulink加快电机控制和逆变器的开发和测试

半实物仿真)测试可以加速电机控制器和驱动器的发展。你可以使用Simulink®和Speedgoat硬件执行验证和验证(V&V)您的硬件测试的标准和故障条件。应用程序包括测试嵌入式控制硬件(control HIL)和调试电源驱动对一个虚拟电机(power HIL)。

使用Speedgoat解决方案,您可以执行驱动器的实时仿真,包括编码器或解析器模拟器、电源驱动器和各种电机模型。例如,永磁同步电机(PMSM),感应电机,开关磁阻电机,和无刷直流电机是现成的。此外,Speedgoat FPGA的解决方案可以用来模拟不同保真度的电机和驱动器,从切换效果到基于有限元方法(FEM)工具的电机模型。

“多亏了MathWorks和Speedgoat工具,我们可以专注于为电力转换器设计控制系统的目标。”

Piotr Dworakowski,超级电网电力转换器小组组长

  • 中的各种电气建模组件和参考示例动态仿真模块®Simscape电气™动力总成Blockset™,电机控制Blockset™.在相同的Simulink环境中,以不同的保真度从桌面模拟到实时重用电力电子模型。
  • 使用ready-to-use I/O驱动程序块扩展你的植物模型。例如,捕捉高频信号等脉宽调制从你的控制器,产生反馈信号,如正交编码器或解析器,并通信使用协议例如SPI、I2C、EtherCat或CAN。
  • 监控实时信号包括波纹和开关谐波直接从Simulink(在CPU或FPGA).
  • 执行动态仿真模块®Simscape电气™多核cpu或fpga.包括FEM电机模型和电源转换器的开关频率高达数百千赫。在fpga上模拟最先进的宽带隙半导体并实现模拟时间步长小于一微秒PWM开关信号的分辨率低至4nsfpga。
  • 随着应用程序的增长,将更多的FPGA I/O模块添加到系统中,增加计算能力和I/O通道资源的数量。可以使用极光高带宽,低时延链路。
noun_Electric Car_789292-1 固定翼 逆变器 电动马达

电动汽车

风力发电机

逆变器

电动马达


特色应用程序用例

电机控制器的测试和验证

使用虚拟电机、传感器和带有HIL测试(控制HIL)的驱动器安全地测试嵌入式电机控制器。只需点击几下鼠标,就可以从Simscape Electrical、Powertrain Blockset或Motor Control Blockset部署电厂模型到Speedgoat硬件。捕捉纳秒分辨率的开关信号,并模拟各种传感器,如解析器、编码器、lvdt、rvdt和同步器。

常用的I/O接口

仿真软件应用程序资源

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FEM马达模型的高保真实时仿真

例2

使用Speedgoat fpga对带宽在MHz范围内的电动汽车(EV)和电动动力系统进行精确的HIL仿真。在实时仿真中使用有限元法(FEM)电机模型来再现非线性效应、饱和和空间谐波。例如,来自jmagt - rt或ANSYS Maxwell等领先工具的FEM模型可以部署到Speedgoat fpga中。

常用的I/O接口

仿真软件应用程序资源

使用Power HIL测试真实电机驱动与虚拟电机

使用Speedgoat实时系统结合功率放大器测试电机驱动与虚拟电机的实际电力传输。先进的电力硬件在环(权力边境)可实时测试开关电源转换器和驱动器。从几瓦到几百千瓦。

常用的I/O接口

仿真软件应用程序资源

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纳秒范围的电力电子实时仿真

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使用Simulink和Speedgoat硬件开发和测试宽带隙半导体的电力电子控制。将电源转换器拓扑部署到多核cpu和fpga,彻底测试电力电子控制硬件。包括开关频率为数百千赫的电流波纹和纳秒范围的信号调理。

常用的I/O接口

仿真软件应用程序资源

测试工业协议接口

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验证电机驱动到高级控制(如可编程逻辑控制器(PLC))的协议接口,以评估整体工厂性能。您可以使用工业协议验证对命令的正确反应或限定同步操作。

常用的I/O接口

仿真软件应用程序资源


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