FPGA高速硬件在環(huán)仿真器進(jìn)行電機(jī)控制器測試
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介紹
電機(jī)在現(xiàn)代生活中扮演著重要角色。出于對安全、成本及效率的考慮，工程師——尤其是混合電動力汽車(HEV)工程師——往往希望在特定的真實(shí)環(huán)境下通過仿真電機(jī)模型對電機(jī)控制器進(jìn)行測試。
由于在經(jīng)濟(jì)及環(huán)境等方面展現(xiàn)出的優(yōu)勢，HEV受到了廣泛的關(guān)注，而電機(jī)正是HEV的核心部件。尤其是考慮到HEV的電機(jī)及電力電子器件體積大, 成本高; 在讓控制器去控制這些實(shí)際的部件前, 先用硬件在環(huán)仿真的方法來測試和驗(yàn)證控制器的性能是非常必要的.
本文討論基于FPGA而設(shè)計(jì)的高速HIL仿真器來實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制器測試。下圖為HIL測試系統(tǒng)。
電機(jī)驅(qū)動仿真器包括DC電壓源、逆變器橋路以及電機(jī)。我們支持永磁同步電機(jī)(PMSM)及無刷DC電機(jī)(BLDC).
為何需要基于FPGA的硬件在環(huán)仿真器
現(xiàn)代電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)通常由脈沖寬度調(diào)制(PWM)所驅(qū)動。下圖描述了PWM的基本概念。
電機(jī)控制器將參考波形與三角載波相比較，從而確定門控制信號的狀態(tài)。
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