五相内置式永磁同步电机硬件在环实时仿真平台的实现

针对车用五相永磁电机构建了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的硬件在环(HIL)实时仿真平台.在FPGA中建立采用定点与单精度浮点相结合的电机驱动系统数学模型,构建半实物电机系统;将其与dSPACE控制器连接,组成HIL实时仿真平台.将实时仿真结果与MATLAB/Simulink离线仿真对比,对比结果说明HIL平台不仅能实现对控制器硬件与软件的在线实时测试,而且在仿真精度上更加逼近车用电机的实际工况.     

基于交叉耦合效应的车用内置式永磁电机转子位置估计

该文提出一种基于滑模观测器和基于凸极效应信号注入相结合的、考虑电机中电感交叉耦合效应的内置式永磁同步电机无速度传感器控制方法。系统在硬件在环平台中实验。直轴和交轴电感间的交叉耦合效应由有限元法算得。所提出的方法能使内置式永磁同步电机获得更好的运行性能。硬件在环平台验证了Matlab/Simulink的结果。样机实验得到的结果与Matlab仿真以及硬件在环实验的结果相吻合。实验结果表明,所提出的算法是有效的,硬件在环平台在一定程度上能模拟样机实验。     

基于数字化虚拟电机硬件在环实时仿真测试

提出了一种基于数字化虚拟电机闭环控制的半实物仿真测试平台。为了更精确地模拟内置式永磁同步电机(IPMSM)宽调速、高转矩的运行特性,基于现场可编程门阵列(FPGA),构建一种考虑电感饱和效应的IPMSM硬件在环(HIL)数字化电机仿真平台。利用有限元计算及Verilog语言编程,建立IPMSM及逆变器模型,整个系统的仿真步长为1μs,逼近真实工况。控制器方面使用与Simulink无缝连接的快速控制原型,对数字化电机采用传统的最大转矩电流比(MTPA)与弱磁控制相结合的控制策略。得到了数字化电机闭环控制的试验波形,讨论了电感饱和效应对传统定参数模型控制效果的影响,体现了这种半实物仿真测试平台作为一种测试控制器算法的可行性和优越性。