[发明专利]一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真平台及其方法

权利要求书

1.一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真平台，其特征在于，包括：

半实物仿真系统处理器，利用多核嵌入式芯片的强大运算能力，实时的模拟真实电力电子电路中的被控对象和控制器；

信号调理与输出接口，用以实现半实物仿真系统处理器与外部测试硬件设备进行通信；

上位机，用以实现使用者与半实物仿真系统处理器的人机交互；

辅助电源，用以为整个仿真平台供电；

所述半实物仿真系统处理器包括两个子模块，分别为控制核和仿真核，所述仿真核用以实现对被控对象的模拟仿真，所述控制核用以实现控制器的功能，请求仿真核的状态变量进行计算，并将计算得出控制量输出给仿真核。

2.根据权利要求1所述的一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真平台，其特征在于，所述仿真核的功能具体为：在控制量已给定的情况下，用迭代的方式求解一个具有N个状态变量的方程，在对状态变量方程的第k+1次迭代操作内，若第m个方程解出则第m+1次计算使用初值进行计算。

3.根据权利要求1所述的一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真平台，其特征在于，所述控制核的具体功能为：所述仿真核用T1为周期的定时器中断进行状态变量方程的迭代计算，其控制核用T2为周期的定时器中断采集仿真核的状态变量并对控制量进行计算和传递；T2为T1的整数倍；在控制核周期开始时，控制核通过IPC机制获取仿真核的状态变量，获取状态变量后按预设的控制算法计算控制量，并通过IPC机制传回仿真核。

4.根据权利要求1所述的一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真平台，其特征在于，所述控制核采用平均化处理的思路，建立开关平均化模型，将电力电子电路中的开关量在一个开关周期内进行平均化处理，利用低频、平均化等效电路代替变换器中的开关器件。

5.一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真方法，其采用应用于电力电子硬件在环的半实物仿真平台，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用上位机实现对仿真核与控制核中被控对象和控制器算法的设定；

2)利用仿真核根据预设的不同被控对象，建立该仿真对象的状态变量方程，并对其进行求解；

3)利用控制核根据预设的控制算法，按照当前仿真核传送来的仿真数据，实时的计算当前的控制信号并发送给仿真核；

4)利用信号调理与输出接口将仿真核输出的被控对象中的状态量进行调理，实现隔离输出；

5)利用上位机实时显示当前被控对象中被选择的状态量。

6.根据权利要求5所述的一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真方法，其特征在于，步骤2)具体为：将控制核传来的信号作为输入，列写一个具有n个状态变量的方程，用迭代的方式求解该方程，在对状态变量方程的第k+1次迭代操作内，若第m个方程解出则第m+1次计算使用初值进行计算。

7.根据权利要求6所述的一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真方法，其特征在于，在利用迭代方式求解方程前，先对该方程进行离散化处理。

8.根据权利要求5所述的一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真方法，其特征在于，步骤3)具体为：所述仿真核用T1为周期的定时器中断进行状态变量方程的迭代计算，其控制核用T2为周期的定时器中断采集仿真核的状态变量并对控制量进行计算和传递；T2为T1的整数倍；在控制核周期开始时，控制核通过IPC机制获取仿真核的状态变量，获取状态变量后按预设的控制算法计算控制量，并通过IPC机制传回仿真核。

9.根据权利要求5所述的一种应用于电力电子硬件在环的半实物仿真方法，其特征在于，所述上位机还对仿真核与控制核中仿真对象和控制器算法进行参数调整。