[发明专利]电机仿真系统和方法

说明书

本发明实施例涉及仿真技术领域，公开了一种电机仿真系统和方法。该电机仿真系统包括：现场可编程逻辑阵列FPGA和与FPGA通信连接的中央处理器CPU；其中，FPGA包括电机仿真模块和与电机仿真模块通信连接的逆变器模块；通过在FPGA中设置逆变器模块和电机仿真模块，由逆变器模块接收CPU发出的驱动信号并将所述驱动信号输入到开关管实现对电机仿真模块的控制，同时逆变器模块实时向CPU反馈电流信息以及电机仿真模块实时向CPU反馈转子角度信息，根据反馈信息对电机仿真模型进行实时调参，使得仿真系统能够满足高速电机仿真需求，又降低了仿真系统的操作难度，为电机实时仿真提供了一种新的思路。

技术领域

本发明实施例涉及仿真技术领域，特别涉及一种电机仿真系统。

背景技术

在仿真技术领域，由于FPGA仿真具有速度快，步长小的优点，理论上FPGA能够满足开关频率大于5K Hz的高速电机的仿真。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如果完全依靠FPGA进行高速电机的仿真，由于FPGA基于VHDL语言进行编程，调参工作量大且易出错，而电机仿真往往需要多次实时调参，使用FPGA进行电机仿真操作难度大。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种电机仿真系统和方法，使得使用FPGA进行电机仿真操作难度降低。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电机仿真系统，包括：现场可编程逻辑阵列FPGA和与所述FPGA通信连接的中央处理器CPU；其中，所述FPGA包括电机仿真模块和与所述电机仿真模块通信连接的逆变器模块；所述CPU用于向所述逆变器模块发送驱动信号；所述逆变器模块用于接收所述驱动信号并通过将所述驱动信号输入到可控开关管控制所述电机仿真模块，还用于向所述CPU发送所述逆变器模块的电流信息；所述电机仿真模块用于运行电机仿真模型，还用于向所述CPU发送所述电机仿真模型的转子角度信息。

本发明的实施方式还提供了一种电机仿真方法，应用于电机仿真系统，所述电机仿真系统包括：现场可编程逻辑阵列FPGA和与所述FPGA通信连接的中央处理器CPU，其中，所述FPGA包括电机仿真模块和与所述电机仿真模块通信连接的逆变器模块；所述方法包括：所述CPU向所述逆变器模块发送驱动信号；所述逆变器模块接收所述驱动信号并通过将所述驱动信号输入到可控开关管控制所述电机仿真模块，并向所述CPU发送所述逆变器模块的电流信息；所述电机仿真模块运行电机仿真模型，并向所述CPU发送所述电机仿真模型的转子角度信息。

本发明实施方式相对于现有技术而言，将现场可编程逻辑阵列FPGA和中央处理器CPU通信连接，并在FPGA中设置电机仿真模块和与电机仿真模块通信连接的逆变器模块；通过在FPGA中设置逆变器模块和电机仿真模块，由逆变器模块接收CPU发出的驱动信号并将所述驱动信号输入到开关管实现对电机仿真模块的控制，同时逆变器模块实时向CPU反馈电流信息以及电机仿真模块实时向CPU反馈转子角度信息，根据反馈信息对电机仿真模型进行实时调参，使得仿真系统能够满足高速电机仿真需求，又降低了仿真系统的操作难度，为电机实时仿真提供了一种新的思路。

另外，所述FPGA还包括总通信接口；所述电机仿真模块和所述逆变器模块经由所述总通信接口与所述CPU通信连接；所述总通信接口用于管理接收到的所述CPU的数据。通过在FPGA中设置一个总通信接口管理接收到的CPU的数据，提高了FPGA中各模块的可移植性。

另外，所述CPU还包括逆变器接口；所述CPU经由所述逆变器接口与所述总通信接口通信连接；所述逆变器接口用于设置所述逆变器模块中的逆变器参数。通过在CPU中增加一个逆变器接口，简化对逆变器模块参数设置的流程。

另外，所述逆变器参数包括所述逆变器模块中可控开关管的驱动信号来源、所述可控制开关管各通道顺序以及所述逆变器的直流母线电压。