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EasyGo实时仿真丨三相永磁同步电机开环实验仿真应用

森木磊石 2024-08-22 18:20 次阅读

“CBox体积小巧,功能强大。CPU+FPGA的双模块建模方式使得仿真结构更加清晰,配合EasyGo DeskSim图形化上位机软件,仿真测试轻松上手。”

——中国石油大学(华东)某实验室

FPGA以其快速并行处理能力,在电机控制和并网算法中至关重要,是实现复杂控制策略的理想选择。

EasyGo半实物仿真平台采用FPGA技术,实现了ns级实时仿真。配合DeskSim软件,无需进行FPGA编译,即可直接运行在Simulink中构建的控制算法模型,为高精度控制系统开发提供了有效测试环境,加快了开发周期并降低了风险。

本篇中用户利用CBox快速原型控制器进行三相永磁同步电机的开环实验测试,并与实物电机实验测试进行对比,以验证利用EasyGo半实物仿真平台代替实物电机进行测试的可行性与精确性。

wKgaombGnt-AIDhiABunXYEdDrk555.png

实验基于EasyGo CBox快速原型控制器的CPU+FPGA硬件架构,我们在CBox的CPU中部署控制算法和设置UI控制信号和Scope观测通道,通过图形化上位机软件DeskSim,实时监控仿真结果。

wKgaombGnt6AF-00AAUBEETBtbc153.pngCBox模型框架及UI配置图wKgaombGnt6AXXkWAAKYBnbVmfY812.pngCBox的CPU程序图wKgZombGnt6AEfLFAANjueyHlww273.pngCBox的FPGA程序图

接下来我们来进行三相永磁同步电机的开环实验测试。

这里使用SPWM算法,实现永磁同步电机的转速开环控制。

在载波频率10KHz条件下,设定调制波的频率分别为30Hz、40Hz、50Hz,观察电机的转速波形和电流波形,统计转速波动和电流THD两个指标来衡量电机稳态性能。
实验结果:

wKgZombGnt6ALVGoAAPFkx7aweE778.png实验波形图

可以看到,在不同调制波频率下的转速波动和电流THD指标的变化规律,示波器采集结果与仿真结果一致。主要差别在于具体的数值方面,仿真表现比实验测试更好。

实验达到了理论验证的预期,再次验证了利用EasyGo CBox快速原型控制器代替实物电机进行测试的可行性与精确性,可为企业/科研提供高效、安全的测试平台。

实验结束,中国石油大学(华东)实验室负责人表达了对EasyGo仿真平台的高度认可:

“CBox真的让我很惊喜,很小巧的一款产品,功能却很强大。采用CPU+FPGA的双模块建模方式使得仿真结构更加清晰,CPU负责算法,FPGA负责底层驱动,各司其职。

你们的上位机软件DeskSim体验感也很不错,不仅操作流程简单、工程创建清晰,特别是可以直接更改plot图形的纵坐标范围这点很好,数据导出也更加便捷。

总体来看,EasyGo比实验室之前用过的仿真平台要更加容易入门、学习周期更短、更能快速上手,为我们实实在在的提高了实验效率。”

客户的每一句认可都是我们不断前进的动力,背靠科技硬实力,EasyGo经得起时间和项目应用的检验,欢迎感兴趣的工程师咨询了解。

文章内容来源于公众号【EasyGo实时仿真】

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