一种电机功率级仿真方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电机功率级仿真方法及装置，该方法运行于电机模拟器的FPGA中，使得仿真周期可以缩短到100ns以下，提高了对待测控制器的信号采集的采样精度，进而提高了电流的跟踪波形的精确度；同时，判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的，若是，则停止向电机模拟器输出控制信号，有效的限制了电流大小，避免了待测控制器和电机模拟器在测试验证过程中烧毁，进而保障了实验人员的人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种电机功率级仿真方法及装置
本专利技术涉及仿真
，更具体地说，涉及一种电机功率级仿真方法及装置。
技术介绍
电机功率级仿真是指，电机功率级仿真模型运行于电机模拟器的DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)中，以实现对电机的驱动控制器进行测试。在现有的电机功率级仿真中，电机功率级仿真模型运行于DSP中时仿真周期较长，一般大于5us，导致对待测控制器进行信号采集时，采样精度较低，导致电流的跟踪波形较差；电机模拟器和待测控制器是通过三相线连接，三相线上有强电，而现有的保护机制较差，因此，很容易导致待测控制器的烧毁现象，严重时威胁人身安全。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种电机功率级仿真方法及装置，欲实现缩短仿真周期，以及提高对待测控制器的保护能力的目的。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种电机功率级仿真方法，所述方法运行于电机模拟器的FPGA(Field－ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)中，所述方法包括步骤：获取待测控制器产生的三相电压；将所述三相电压输入永磁同步电机模型，计算得到电机期望三相电流；获取实际三相电流，所述实际三相电流为从所述待测控制器与所述电机模拟器之间连接的三相线采集得到；判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的，若是，则停止向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器。优选的，在根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤前，还包括：判断当前实际三相电流的每相电流的绝对值中是否存在大于所述第一电流阈值的，若是，则在当前实时检测周期暂停向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则执行根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤。优选的，在判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的步骤前，还包括：获取所述电机模拟器的故障检测信号；根据所述故障检测信号分析所述电机模拟器是否存在故障，若是，则停止向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则执行在判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的步骤。优选的，在根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤前，还包括：判断当前实际三相电流与所述电机期望三相电流中对应相电流的差值的绝对值中是否存在大于预设的第二电流阈值的，若是，则在当前实时检测周期暂停向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则执行根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤。优选的，在将所述三相电压输入永磁同步电机模型的步骤前，还包括：判断获取的所述三相电压的上升沿和下降沿之间的时间间隔是否小于预设的时间阈值，若否，则执行将所述三相电压输入永磁同步电机模型的步骤，若是，则执行所述获取待测控制器产生的三相电压的步骤。一种电机功率级仿真装置，所述装置包含于电机模拟器的FPGA中，所述装置包括：电压获取单元，用于获取待测控制器产生的三相电压；期望电流计算单元，用于将所述三相电压输入永磁同步电机模型，计算得到电机期望三相电流；电流获取单元，用于获取实际三相电流，所述实际三相电流为从所述待测控制器与所述电机模拟器之间连接的三相线采集得到；第一判断单元，用于判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的，若是，则执行停止单元，若否，则执行计算单元；所述停止单元，用于停止向所述电机模拟器输出控制信号；所述计算单元，用于根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器。优选的，所述装置还包括：第二判断单元，用于在执行所述计算单元之前，判断当前实际三相电流的每相电流的绝对值中是否存在大于所述第一电流阈值的，若是，则执行暂停单元，若否，则执行所述计算单元；所述暂停单元，用于在当前实时检测周期暂停向所述电机模拟器输出控制信号。优选的，所述装置还包括：故障检测信号获取单元，用于在执行所述第一判断单元之前，获取所述电机模拟器的故障检测信号；第三判断单元，用于根据所述故障检测信号分析所述电机模拟器是否存在故障，若是，则执行所述停止单元，若否，则执行所述第一判断单元。优选的，所述装置还包括：第四判断单元，用于在执行所述计算单元前，判断当前实际三相电流与所述电机期望三相电流中对应相电流的差值的绝对值中是否存在大于预设的第二电流阈值的，若是，则执行暂停单元，若否，则执行所述计算单元；所述暂停单元，用于在当前实时检测周期暂停向所述电机模拟器输出控制信号。优选的，所述装置还包括：第五判断单元，用于在执行所述期望电流计算单元之前，判断获取的所述三相电压的上升沿和下降沿之间的时间间隔是否小于预设的时间阈值，若否，则执行所述期望电流计算单元，若是，则执行所述电压获取单元。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：上述技术方案提供的电机功率级仿真方案，运行于电机模拟器的FPGA中，使得仿真周期可以缩短到100ns以下，进而提高了对待测控制器的信号采集的采样精度，进而提高了电流的跟踪波形的精确度；同时，判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的，若是，则停止向电机模拟器输出控制信号，有效的限制了电流大小，避免了待测控制器和电机模拟器在测试验证过程中烧毁，进而保障了实验人员的人身安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种电机功率级仿真方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的另一种电机功率级仿真方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的另一种电机功率级仿真方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供的另一种电机功率级仿真方法的流程图；图5为本专利技术实施例提供的一种电机功率级仿真装置的逻辑结构示意图。具体实施方式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的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请提供了一种电机功率级仿真方法，可以基于SystemGenerator开发该方法对应的程序，通过simulink的HDL，生成可下载到FPGA仿真板卡的FPGA代码，实现100ns级的高实时仿真。参见图1所示，电机功率级仿真方法具体包括步骤：S11：获取待测控制器产生的三相电压。接收待测控制器输出的三相电压。在本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机功率级仿真方法，其特征在于，所述方法运行于电机模拟器的FPGA中，所述方法包括步骤：获取待测控制器产生的三相电压；将所述三相电压输入永磁同步电机模型，计算得到电机期望三相电流；获取实际三相电流，所述实际三相电流为从所述待测控制器与所述电机模拟器之间连接的三相线采集得到；判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的，若是，则停止向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器。

【技术特征摘要】
1.一种电机功率级仿真方法，其特征在于，所述方法运行于电机模拟器的FPGA中，所述方法包括步骤：获取待测控制器产生的三相电压；将所述三相电压输入永磁同步电机模型，计算得到电机期望三相电流；获取实际三相电流，所述实际三相电流为从所述待测控制器与所述电机模拟器之间连接的三相线采集得到；判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的，若是，则停止向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤前，还包括：判断当前实际三相电流的每相电流的绝对值中是否存在大于所述第一电流阈值的，若是，则在当前实时检测周期暂停向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则执行根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的步骤前，还包括：获取所述电机模拟器的故障检测信号；根据所述故障检测信号分析所述电机模拟器是否存在故障，若是，则停止向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则执行在判断预设周期内获取的所有实际三相电流数据中每相电流的平均值的绝对值中是否存在大于预设的第一电流阈值的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤前，还包括：判断当前实际三相电流与所述电机期望三相电流中对应相电流的差值的绝对值中是否存在大于预设的第二电流阈值的，若是，则在当前实时检测周期暂停向所述电机模拟器输出控制信号，若否，则执行根据所述电机期望三相电流和所述实际三相电流计算得到所述电机模拟器的控制信号，并输出至所述电机模拟器的步骤。5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，在将所述三相电压输入永磁同步电机模型的步骤前，还包括：判断获取的所述三相电压的上升沿和下降沿之间的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗林，
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