[发明专利]基于电压信号传输的全带宽电驱系统工况模拟系统及方法

权利要求书

1.一种基于电压信号传输的全带宽电驱系统工况模拟系统，其特征在于，包括：

驱动侧三相DC/AC变流器，用于在电路层面模拟电机驱动的端口电压；

电机侧三相DC/AC变流器，用于在电路层面模拟电机的电流响应；

纹波抑制无源阻抗网络模块，用于抑制电驱系统电机的电流纹波抑制，该模块所产生的工况电压压降通过电压信号传输模块补偿；

电流控制无源阻抗网络模块，用于抑制直流分量，并通过交流分量，与所述电机侧三相DC/AC变流器组成电流响应控制侧；

电驱调速控制器，用于描述目标电驱系统驱动侧的电气行为特性；其中：

所述电驱调速控制器包括控制器单元、第一输入端、第二输入端、第三输入端以及输出端；其中：

所述第一输入端，用于输入目标电机的机械转速参考信号；

所述第二输入端，用于输入目标电机的模拟转速信号；

所述第三输入端，用于输入电流采样信号；

所述控制器单元，用于将所述目标电机的机械转速参考信号与所述目标电机的模拟转速信号进行比较计算，得到的计算值通过所述电驱调速控制器后得到目标电机的定子电流参考信号；将所述目标电机的定子电流参考信号与所述电流采样信号进行比较计算，得到的计算值通过电流控制器后得到目标电机的端口电压参考值；

所述输出端，用于输出所述目标电机的端口电压参考值；

电压信号传输模块，用于传输目标电机的端口电压参考值至电驱工况模拟数学模型模块，对在纹波抑制无源阻抗网络模块上产生的电压压降进行补偿；

电驱工况模拟数学模型模块，用于描述目标电驱系统电机侧的电气和机械行为，包括：目标电机数学模型处理器、第I输入端、第II输入端、第III输入端、第I输出端、第II输出端、第III输出端和第IV输出端；其中：

所述第I输入端，用于输入补偿后的目标电机的端口电压参考值；

所述第II输入端，用于输入电流采样信号；

所述第III输入端，用于输入外部模拟负载转矩信号；

所述目标电机数学模型处理器，根据所述补偿后的目标电机的端口电压参考值，生成目标电机的电流响应参考值；根据所述电流采样信号和所述外部模拟负载转矩信号，生成目标电机的模拟转速信号和目标电机的模拟位置信号；

所述第I输出端，用于输出所述补偿后的目标电机的端口电压参考值；

所述第II输出端，用于输出所述目标电机的电流响应参考值；

所述第III输出端，用于输出所述目标电机的模拟转速信号；

所述第IV输出端，用于输出所述目标电机的模拟位置信号；

电流全带宽控制模块，用于以所述电驱工况模拟数学模型模块输出的所述补偿后的目标电机的端口电压参考值与所述目标电机的电流响应参考值为控制参考，生成所述电机侧三相DC/AC变流器的脉宽调制开关信号，在无闭环控制且不直接使用微分算子的情况下对目标电驱系统电机的电流响应参考值进行全带宽模拟还原；

所述目标电驱系统，包括：以电流内环为核心的多闭环控制电驱系统。

2.根据权利要求1所述的基于电压信号传输的全带宽电驱系统工况模拟系统，其特征在于，所述驱动侧三相DC/AC变流器，由全控或半控型功率半导体器件构成，根据目标电驱系统的驱动变流器的实际情况进行更换；其中：

所述驱动侧三相DC/AC变流器直流侧的正、负输入端与直流供电的正、负输出端连接，交流侧与所述纹波抑制无源阻抗网络进行连接；

所述驱动侧三相DC/AC变流器与所述电驱调速控制器配合，用于对目标电驱系统中驱动侧的电气行为进行模拟，包括对驱动侧出口处的目标电机的端口电压进行模拟。

3.根据权利要求1所述的基于电压信号传输的全带宽电驱系统工况模拟系统，其特征在于，所述电机侧三相DC/AC变流器，由全控或半控型功率半导体器件构成，基于对称性，根据驱动侧三相DC/AC变流器的实际情况进行更换；其中：

所述电机侧三相DC/AC变流器直流侧的正、负输入端与直流供电的正、负输出端连接，交流侧与电流控制无源阻抗网络模块进行连接；

所述电机侧三相DC/AC变流器与所述电流全带宽控制模块配合，用于对目标电驱系统中电机侧的电气行为进行模拟，包括对电机侧出口处的目标电机的响应电流。