一种HIL仿真测试方法及系统技术方案

本申请提供一种HIL仿真测试方法及系统，采集电机驱动器与电机控制器之间的反馈电流，根据反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律；采集电机驱动器的桥臂电压，根据桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律；根据反馈控制律和前馈控制律生成复合控制律，并根据复合控制律控制电机模拟器，对被测控制器进行HIL仿真测试。前馈控制律能够提高系统的动态响应速度，反馈控制律能够调节系统误差，由前馈控制律和反馈控制律组成的复合控制律能够使反馈电流更好地跟踪参考电流，从而能够提高电机模拟器电流跟踪精度，提升动态跟踪性能。

【技术实现步骤摘要】
一种HIL仿真测试方法及系统
本申请涉及仿真
，特别是涉及一种HIL仿真测试方法及系统。
技术介绍
随着混合动力汽车以及纯电动汽车的不断发展，电机控制策略的复杂性日益提升，对电机控制器的开发环境的需求也在增长。电机控制器在研发过程中需要进行控制功能测试、故障注入测试、CAN通信测试等，HIL(Hardware-in-the-Loop，硬件在环)仿真测试系统可以用来对电机控制器进行测试。HIL仿真测试系统是以实时处理器运行电机模拟器的仿真模型来模拟受控对象的运行状态，对被测控制器进行全方面、系统地测试的。HIL仿真测试系统可以在无电机以及测功机的环境下完成对电机控制功能的验证，克服传统测试方法所带来的价格昂贵、维护密集、动态效应有限等缺陷，能够减少实车路试的次数、缩短开发时间、降低开发成本，具有较高的安全性、可行性和合理性，从而能够全面提升电机控制器的研发和设计水平。现有技术在采用HIL仿真测试系统仿真电机模拟器对被测控制器进行测试时，需要将被测控制器与电机模拟器通过相应的电气元件进行连接，被测控制器用于向电机模拟器输出控制信号，电机模拟器在实时仿真机的控制下模拟受控对象的运行状态，通过采集被测控制器与电机模拟器之间的电流，使采集的电流跟踪给定电流，对电机模拟器进行反馈控制，就可以完成对被测控制器的控制效果以及性能指标的验证。但是，在利用HIL仿真测试系统进行仿真测试时，对电机模拟器采用的反馈控制方法难以达到高精度的电流跟踪要求，跟踪效果较差。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种HIL仿真测试方法及系统，以提高电机模拟器电流跟踪精度，提升动态跟踪性能。为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：一种HIL仿真测试方法，应用于对被测控制器进行测试的HIL仿真测试系统中，所述HIL仿真测试系统包括电机模拟器，所述被测控制器包括电机控制器和电机驱动器，所述电机驱动器与所述电机模拟器相连接，所述方法包括：采集所述电机驱动器与所述电机控制器之间的反馈电流，根据所述反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律；采集所述电机驱动器的桥臂电压，根据所述桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律；根据所述反馈控制律和所述前馈控制律生成复合控制律，并根据所述复合控制律控制所述电机模拟器，对所述被测控制器进行HIL仿真测试。优选地，所述根据所述反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律，包括：根据所述反馈电流与预设的参考电流，生成传递函数为的反馈控制律f(i*-i)；其中，Kp为所述反馈控制律的比例系数，Ki为所述反馈控制律的积分系数，i*为所述参考电流，i为所述反馈电流，s表示复数域。优选地，所述根据所述桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律，包括：根据所述桥臂电压与预设的一阶低通滤波器，生成传递函数为的前馈控制律其中，V0为所述桥臂电压，dV0为前馈量，s表示复数域。优选地，所述根据所述反馈控制律和所述前馈控制律生成复合控制律，包括：根据所述反馈控制律f(i*-i)和所述前馈控制律生成复合控制律其中，为所述前馈控制律，f(i*-i)为所述反馈控制律，i*为所述参考电流，i为所述反馈电流。优选地，所述根据所述复合控制律控制所述电机模拟器，对所述被测控制器进行HIL仿真测试，包括：根据所述复合控制律产生第一PWM控制信号；按照预设频率对所述第一PWM控制信号进行脉冲分配，根据所述第一PWM控制信号的脉冲顺序，将所述第一PWM控制信号的不同脉冲输出到对应的通道中，形成多路第二PWM控制信号；将多路所述第二PWM控制信号发送给所述电机模拟器，以控制所述电机模拟器模拟电机在所述被测控制器的控制下的运行状态，对所述被测控制器进行HIL仿真测试。一种HIL仿真测试系统，用于对被测控制器进行测试，所述HIL仿真测试系统包括电机模拟器，所述被测控制器包括电机控制器和电机驱动器，所述电机驱动器与所述电机模拟器相连接，所述HIL仿真测试系统还包括：反馈控制模块，用于采集所述电机驱动器与所述电机控制器之间的反馈电流，根据所述反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律；前馈控制模块，用于采集所述电机驱动器的桥臂电压，根据所述桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律；复合控制模块，用于根据所述反馈控制律和所述前馈控制律生成复合控制律，并根据所述复合控制律控制所述电机模拟器，对所述被测控制器进行HIL仿真测试。优选地，所述反馈控制模块，具体用于：根据所述反馈电流与预设的参考电流，生成传递函数为的反馈控制律f(i*-i)；其中，Kp为所述反馈控制律的比例系数，Ki为所述反馈控制律的积分系数，i*为所述参考电流，i为所述反馈电流，s表示复数域。优选地，所述前馈控制模块，具体用于：根据所述桥臂电压与预设的一阶低通滤波器，生成传递函数为的前馈控制律其中，V0为所述桥臂电压，dV0为前馈量，s表示复数域。优选地，所述复合控制模块，具体用于：根据所述反馈控制律f(i*-i)和所述前馈控制律生成复合控制律其中，为所述前馈控制律，f(i*-i)为所述反馈控制律，i*为所述参考电流，i为所述反馈电流。优选地，所述复合控制模块，包括：第一控制单元，用于根据所述复合控制律产生第一PWM控制信号；脉冲分配单元，用于按照预设频率对所述第一PWM控制信号进行脉冲分配，根据所述第一PWM控制信号的脉冲顺序，将所述第一PWM控制信号的不同脉冲输出到对应的通道中，形成多路第二PWM控制信号；第二控制单元，用于将多路所述第二PWM控制信号发送给所述电机模拟器，以控制所述电机模拟器模拟电机在所述被测控制器的控制下的运行状态，对所述被测控制器进行HIL仿真测试。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，相对于现有技术，本申请具有如下有益效果：应用本申请提供的一种HIL仿真测试方法及系统，采集电机驱动器与电机控制器之间的反馈电流，根据反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律；采集电机驱动器的桥臂电压，根据桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律；根据反馈控制律和前馈控制律生成复合控制律，并根据复合控制律控制电机模拟器，对被测控制器进行HIL仿真测试。前馈控制律能够提高系统的动态响应速度，反馈控制律能够调节系统误差，由前馈控制律和反馈控制律组成的复合控制律能够使反馈电流更好地跟踪参考电流，从而能够提高电机模拟器电流跟踪精度，提升动态跟踪性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一个实施例提供的HIL仿真测试方法的流程图；图2为本申请实施例提供的一种HIL仿真测试系统与被测控制器的组成图；图3为本申请实施例提供的一种HIL仿真测试系统的仿真桥臂等效电路图；图4为本申请另一个实施例提供的HIL仿真测试方法的流程图；图5为传统脉冲分配方法的原理示意图；图6为本申请实施例提供的脉冲分配方法的原理示意图；图7为本申请一个实施例提供的HIL仿真测试系统的结构图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HIL仿真测试方法，应用于对被测控制器进行测试的HIL仿真测试系统中，所述HIL仿真测试系统包括电机模拟器，所述被测控制器包括电机控制器和电机驱动器，所述电机驱动器与所述电机模拟器相连接，其特征在于，所述方法包括：采集所述电机驱动器与所述电机控制器之间的反馈电流，根据所述反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律；采集所述电机驱动器的桥臂电压，根据所述桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律；根据所述反馈控制律和所述前馈控制律生成复合控制律，并根据所述复合控制律控制所述电机模拟器，对所述被测控制器进行HIL仿真测试。

【技术特征摘要】
1.一种HIL仿真测试方法，应用于对被测控制器进行测试的HIL仿真测试系统中，所述HIL仿真测试系统包括电机模拟器，所述被测控制器包括电机控制器和电机驱动器，所述电机驱动器与所述电机模拟器相连接，其特征在于，所述方法包括：采集所述电机驱动器与所述电机控制器之间的反馈电流，根据所述反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律；采集所述电机驱动器的桥臂电压，根据所述桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律；根据所述反馈控制律和所述前馈控制律生成复合控制律，并根据所述复合控制律控制所述电机模拟器，对所述被测控制器进行HIL仿真测试。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述反馈电流与预设的参考电流生成反馈控制律，包括：根据所述反馈电流与预设的参考电流，生成传递函数为的反馈控制律f(i*-i)；其中，Kp为所述反馈控制律的比例系数，Ki为所述反馈控制律的积分系数，i*为所述参考电流，i为所述反馈电流，s表示复数域。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述桥臂电压与预设的滤波器生成前馈控制律，包括：根据所述桥臂电压与预设的一阶低通滤波器，生成传递函数为的前馈控制律其中，V0为所述桥臂电压，dV0为前馈量，s表示复数域。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述反馈控制律和所述前馈控制律生成复合控制律，包括：根据所述反馈控制律f(i*-i)和所述前馈控制律生成复合控制律其中，为所述前馈控制律，f(i*-i)为所述反馈控制律，i*为所述参考电流，i为所述反馈电流。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述复合控制律控制所述电机模拟器，对所述被测控制器进行HIL仿真测试，包括：根据所述复合控制律产生第一PWM控制信号；按照预设频率对所述第一PWM控制信号进行脉冲分配，根据所述第一PWM控制信号的脉冲顺序，将所述第一PWM控制信号的不同脉冲输出到对应的通道中，形成多路第二PWM控制信号；将多路所述第二PWM控制信号发送给所述电机模拟器，以控制所述电机模拟器模拟电机在所述被测控制器的控制下的运行状态，对所述被测控...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗林，杨静远，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11