[发明专利]基于分布式多时间尺度并行运算的测试设备、方法及装置

权利要求书

1.一种基于分布式多时间尺度并行运算的测试设备，其特征在于，该测试设备包括CPU运算单元、FPGA-1分布运算单元、FPGA-2分布运算单元、FPGA-3分布运算单元、FPGA-4分布运算单元和FPGA-5分布运算单元；

所述CPU运算单元，用于实时计算待测试超高速电磁驱动系统信息设备的变流器主电路的等效电路、电网电压和电流、变压器电压和电流以及开关开启和关闭状态；

所述FPGA-1分布运算单元，用于实时计算待测试超高速电磁驱动系统信息设备的定子段1/2和切换开关1/2的状态方程；

所述FPGA-2分布运算单元，用于实时计算待测试超高速电磁驱动系统信息设备的定子段3/4和切换开关3/4的状态方程；

所述FPGA-3分布运算单元，用于实时计算待测试超高速电磁驱动系统信息设备的运动方程和直线电机定子段参数；

所述FPGA-4分布运算单元，用于实时计算待测试超高速电磁驱动系统信息设备的变流器1/2的功率模块状态方程；

所述FPGA-5分布运算单元，用于实时计算待测试超高速电磁驱动系统信息设备的变流器3/4的功率模块状态方程。

2.根据权利要求1所述的基于分布式多时间尺度并行运算的测试设备，其特征在于，所述测试设备与所述待测试超高速电磁驱动系统信息设备之间通过全比例接口高速光通讯。

3.根据权利要求1所述的基于分布式多时间尺度并行运算的测试设备，其特征在于，所述CPU运算单元生成Syn同步方波信号，并通过高速光通讯将所述Syn同步方波信号发送至所述FPGA-1分布运算单元、FPGA-2分布运算单元、FPGA-3分布运算单元、FPGA-4分布运算单元、FPGA-5分布运算单元和所述待测试超高速电磁驱动系统信息设备。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于分布式多时间尺度并行运算的测试设备，其特征在于，所述CPU运算单元、FPGA-1分布运算单元、FPGA-2分布运算单元、FPGA-3分布运算单元、FPGA-4分布运算单元和FPGA-5分布运算单元，其分布式多尺度并行运算方法为：

所述FPGA-1分布运算单元将实时计算得到的定子段1/2的推力T_r1/T_r2通过高速光通讯送至FPGA-3运分布算单元；

所述FPGA-2分布运算单元将实时计算得到的定子段3/4的推力Tr3/Tr4通过高速光通讯送至FPGA-3分布运算单元；

所述FPGA-3分布运算单元将实时计算得到的动子速度v、定子段1覆盖比例a₁和定子段2覆盖比例a₂通过高速光通讯送至FPGA-1分布运算单元，将实时计算得到的动子速度v、定子段3覆盖比例a₃和定子段4覆盖比例a₄通过高速光通讯送至FPGA-2分布运算单元；

变流器给直线电机定子段供电时：

所述FPGA-4分布运算单元将变流器1/2的输出电压U_s1/U_s2通过高速光通讯送至FPGA-1分布运算单元；

所述FPGA-5分布运算单元将变流器3/4的输出电压U_s3/U_s4通过高速光通讯送至FPGA-2分布运算单元；

所述FPGA-1分布运算单元将电机定子段1/2的电流I_s1/I_s2通过高速光通讯送至FPGA-4分布运算单元；

所述FPGA-2分布运算单元将电机定子段3/4的电流I_s3/I_s4通过高速光通讯送至FPGA-5分布运算单元；

电网对变流器进行充电时：

所述FPGA-4分布运算单元将变流器1/2的输出电压U_s1/U_s2通过高速光通讯送至CPU运算单元；

所述FPGA-5分布运算单元将变流器3/4的输出电压U_s3/U_s4通过高速光通讯送至CPU运算单元；

所述CPU运算单元将变流器桥臂电流I_s1/I_s2通过高速光通讯送至FPGA-4分布运算单元，以及将变流器桥臂电流I_s3/I_s4通过高速光通讯送至FPGA-5分布运算单元。