一种电机控制半物理仿真方法及系统
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2023-05-23 12:21:43
本发明公开了一种电机控制半物理仿真方法及系统,所述方法:S1,通过运行NI的LabWindows/CVI?Real?Time模块来建立电机实时运行仿真模型;S2,控制三相同步或异步电机控制驱动器运行;S3,三相同步或异步电机控制驱动器与NI工控机信号交互;S4,以图形图像方式显示电机实时运行仿真参数。本发明能对电机控制驱动器内电机软件控制算法和硬件工作状态及效果进行全面评估和分析,避免因使用真实大功率电机测试电机控制驱动器时运行电流过大情况下,电机控制驱动器软硬件不完善而引起电机控制驱动器功率模块或驱动单元炸机毁坏、甚至烧毁电机的情况发生,减少能源浪费和噪声污染,提高研究测试的安全性和舒适性。
本发明能对电机控制驱动器内电机软件控制算法和硬件工作状态及效果进行全面评估和分析,避免因使用真实大功率电机测试电机控制驱动器时运行电流过大情况下,电机控制驱动器软硬件不完善而引起电机控制驱动器功率模块或驱动单元炸机毁坏、甚至烧毁电机的情况发生,减少能源浪费和噪声污染,提高研究测试的安全性和舒适性。
大功率异步或者同步电机控制驱动器在测试时存在高电压、大电流、强干扰、非线 性等因素,在电机控制驱动器的软硬件研发阶段,如果不成熟的新算法或者软硬件直接上 真实电机调试也存在危险和破坏性;真实的大功率电机及配套测试系统(如功率分析仪、测 功机)也非常昂贵,对安装场地和场地配置要求严格。因此电机控制驱动器的研发,存在不 宜直接在实际的真实系统中进行、环境不满足测试要求等问题。
此外,在大功率电机控制驱动器的研发过程中,如果用真实电机来测试研制中的 电机控制驱动器,其运行电流可能非常大,往往会因为电机控制驱动器软硬件的不完善,而 引起电机控制驱动器功率模块或驱动单元炸机毁坏,甚至烧毁电机,增加了研发成本,并且 延长了研发时间;而且在不断研发测试过程中,整个测控系统存在的高电压、强电流、大噪 声会造成能源极大消耗和噪声污染,同时电机的高速运行也会给操作人员带来一定的安全 隐患。
主要发明人简介:徐颖研究领域:自动驾驶、人工智能、机器视觉、汽车智能辅助驾驶主讲本科课程:微机原理与接口技术、DSP系统设计、测试技术、汽车电器与电控系统、线性代数及概率论、主讲研究生课程:现代控制网络、交通运输工程学、教育背景:2005.9–2009.12, 吉林大学, 计算机科学与技术, 博士学位2002.9–2005.7, 吉林大学, 计算机科学与技术, 硕士学位1993.9–1997.7, 吉林工业大学, 计算机科学与技术, 学士学位工作履历:2013.7-至今, 深圳大学, 机电与控制工程学院, 副教授1997.9-2013.7, 吉林大学, 汽车仿真与控制国家重点实验室, 副教授
(1)节省能耗。真实的电机运行时会消耗大量电能,特别 是大功率电机,其能耗是相当惊人的;相比于真实电机,本发明用计算机代替电机,只需要 运行仿真计算机,可大大减少能耗。(2)减少测试需求和费用。用实时仿真模式接入电机控 制驱动器,直接计算出各项参数并显示,无需用仪器监控测量,降低了电机控制开发对昂 贵、专业设备和仪器的依赖程度,以及对场地和配套设施的需求。(3)能够加快电机控制驱 动器的研制过程。(4)本发明通过信号处理电路以及实时运行在工控机内部的仿真虚拟电 机,能对电机控制驱动器内电机软件控制算法和硬件工作状态及效果进行全面的评估和分 析,通过信号处理电路接收电机控制驱动器输出的高压电机驱动电压,并反馈电机控制驱 动器需要的电机转速信号和电流信号,做到从电机控制这端来看,并不知道外接的是真实 电机还是虚拟仿真电机;可以避免因使用真实大功率电机来测试电机控制驱动器时因运行 电流过大的情况下,电机控制驱动器软硬件不完善而引起的电机控制驱动器功率模块或驱 动单元炸机毁坏、甚至烧毁电机的情况发生,并且能减少能源的不必要浪费和噪声污染,提 高研究和测试的安全性和舒适性。
该成果计划与他人合作开发,合作价格3万元起。