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一种电机控制半物理仿真系统

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-05-23 12:24:18

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 博士科技 | 2023-05-23 12:24:18

本实用新型公开了一种电机控制半物理仿真系统,包括顺次连接的PC机A、三相同步或异步电机控制驱动器、信号处理电路、NI工控机和PC机B,信号处理电路包括调理板和隔离板,调理板的信号输出端和隔离板的信号输入端均接入屏蔽式I/O接线盒,屏蔽式I/O接线盒通过屏蔽电缆SHC-68-68-EPM与NI工控机通讯连接;调理板的信号输入端和隔离板的信号输出端均与三相同步或异步电机控制驱动器连接。

本实用新型能够对电机控制驱动器内硬件工作状态及效果进行全面评估和分析,避免测试电机控制驱动器时电机控制驱动器炸机毁坏、甚至烧毁电机的情况发生,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。

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研发阶段,直接上真实电机调试可能会存在危险和破坏性;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,本实用新型用计算机代替电机,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)本实用新型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的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。

该成果与他人合作开发,合作价格0.5万元起。