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电机控制器硬件在环仿真测试系统(MCU-HIL)

电机控制器的开发涉及到高电压、大电流等方面,直接进行电机台架试验会有较大的风险,设备投入较大,耗时费力;对应的电机种类、转矩-速度区间、功率等级、工作场景繁多,单一电机测试台架无法满足多种型号电机控制器的测试;如果进行极端状态(电流保护、过载保护)和异常状态(传感器信号干扰)测试,在台架上很难操作。所以,电机控制器在进行台架测试前先经过硬件在环仿真测试,弥补台架测试的不足,无须开发人员频繁操作测试台架。与开发形成闭环,在前期发现问题,提高测试效率。

系统组成
电机控制器硬件在环仿真测试系统采用NI的实时仿真平台,包括上位机、实时仿真机、故障注入单元和FPGA板卡。实时仿真机选用NI PXI设备,匹配NI FPGA板卡,保证仿真设备运行的稳定可靠。电机驱动电路(逆变器)、电机模型及其传感器模型运行在FPGA芯片上,实现亚微秒级的仿真步长。系统开放模型开发环境,实现模型自定义创建、模型参数在线调整。

主要功能
控制器控制主板硬件测试和软件测试
匹配多种通信接口,包括CAN、RS-485、以太网等
电机模型涵盖三相异步电机、永磁同步电机、直流无刷电机、开关磁阻电机等多种电机
传感器模型涵盖增量式编码器、旋转变压器、霍尔传感器,允许自定义传感器模型
允许自定义负载曲线,导入负载模型
支持硬件电气故障模拟,注入干扰信号
可以在线修改模型参数,导出模型运行数据
可以重复测试、自动测试
拓展功能
支持JMAG-RT 模型和ANSOFT模型导出的数据文件
支持Simscape和Multisim软件创建的电路拓扑模型直接导入
 

推荐配置

硬件

功能及特点

PXI机箱

高性能PXI机箱,带宽高达4GB/s

PXI控制器

高性能PXI控制器,Core i7 4核处理器

电机仿真板卡

FPGA板卡,支持直接导入电机仿真模型;6AI通道,采样电压-10~+10V18AO通道,输出电压-10~+10V48TTL DIO通道

通信接口模块

选配CANLIN,或者RS-232RS-485

DIO接口模块

24DO24DI,支持5~60V电平电压

PWM接口模块

8个隔离通道,可以设置成PWMI通道或者PWMO通道

可编程电阻

电阻通道数量为5个,电阻范围0~16kΩ,步进值为0.25Ω;支持订制

故障注入单元

容纳68个通道和两个公共总线,能够持续注入2A的电流

直流程控电源

模拟车载蓄电池电压动态变化,满足控制器供电需求

软件

功能及特点

NI VeriStand

实时仿真管理软件,对系统,模型,硬件进行统一管理和配置

NI TestStand

自动测试软件,编辑测试用例、执行测试任务、生成测试报告

模型

功能及特点

FPGA模型

模拟功率单元、电机本体和位置传感器,支持永磁同步电机和感应电机

Simulink模型

模拟整车运行环境,包括驾驶员模型、电源模型、虚拟控制器模型、整车模型、动力传动模型、制动系统模型、电机电池模型、道路环境模型

使用环境
HIL测试系统适用于室内试验室环境,避免阳光直射,雨淋,烟尘,振动冲击,强电磁场环境。
试验温度:0~45℃,避免局部过热
试验湿度:10%~90%R.H.(90% R.H.时温度为35℃),无结露
大气压力:80~120kPa(环境温度为25℃)
海拔高度:2000m以下
供电电源:AC220V±10%,50±2 Hz

 

 

 

 021-64227122            sales.testing@cybernet.sh.cn          关注莎益博测试与测量     
  
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