大功率电机控制器硬件在环系统仿真测试

EasyGo 仿真平台，模型下载时间短，操作简便，运行速度快，不仅支持电路模型元件（如电机仿真模型、逆变桥模型等），还支持数学计算，逻辑比较模块自由搭建，确实很方便易用。

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讲行、环境不满足测试要求等问题。

为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，就需要一个准确可靠，简单便携，可为企业提供高效、安全的测试平台来做半实物测试。

本次使用客户港迪电气选定了 Easygo 仿真平台进行实物控制板的硬件在环（HIL）仿真测试，判断部分替代实物进行软件（算法）验证的可能性。

为模拟大功率（>400kW）的异步电机和永磁电机驱动系统运行情况，验证软件算法和功能的正确性。港迪电气基于公司开发的控制板（含面板），利用EasyGo Netbox 实时仿真器搭建仿真测试系统，进行了产品试验。

本次实验使用了EasyGo仿真平台 NetBox ，搭载上位机软件DeskSim。NetBox利用FPGA进行ns级的电力电子系统实时仿真，通过物理IO 对接厂家的实际控制板进行测试。

参照实际工程，首先建立simulink仿真模型，着重构建与实际电机参数一致的电机模型，配合相应的负载；其次基于Desksim软件连接PC和 Netbox设备（连接了含软件的控制板），下载模型；接着设置控制板工作参数和步骤；最后进行稳态运行。

实验期间，港迪电气项目负责人多次对 EasyGo 平台技术支持负责人反馈道：

“你们仿真平台用起来真的很简单，界面简单，关键的模型元件也都有，光是平台前期上手就节省了不少时间。我们建立的 simulink仿真模型基本不用修改，就能变为实时仿真模型。除了好用，我也不知道该说什么了。”

能得到用户的一句好评，就是给 EasyGo 最大的鼓励，下面一起来看本次实验的结果。整个电机以及变换器功率电路模型以1us的步长在fpga上实时运行，转矩非线性模型利用FPGACoder 实现，并以556.25ns实时运行变动。

结果展示

实验成功验证了 Easygo 仿真平台在大功率（>400kW）的异步电机和永磁电机驱动系统运行下，软件算法和功能的正确性。

与离线仿真相比，相同控制参数情况下，电流波形更接近实际（如谐波、有效值等）。测试再次验证了 Easygo 仿真平台的准确性与可靠性，可为企业提供高效、安全的测试平台。

NetBox 是一款基于FPGA的电力电子实时仿真产品。FPGA无需编译，直接建好模型就可以运行，操作简单。离线仿真验证的模型基本无需修改，就能变为实时仿真模型，极大贴近用户simulink使用习惯。配置上EasyGo DeskSim软件，方便完成系统模型下载运行，实时调参，数据记录等功能，从而进行半实物仿真。

  



审核编辑：刘清