FPGA高速硬件在环仿真器实现电机控制器测试

FPGA高速硬件在环仿真器实现电机控制器测试

介绍

　　电机在现代生活中扮演着重要角色。出于对安全、成本及效率的考虑，工程师——尤其是混合电动力汽车(HEV)工程师——往往希望在特定的真实环境下通过仿真电机模型对电机控制器进行测试。

　　由于在经济及环境等方面展现出的优势，HEV受到了广泛的关注，而电机正是HEV的核心部件。尤其是考虑到HEV的电机及电力电子器件体积大, 成本高; 在让控制器去控制这些实际的部件前, 先用硬件在环仿真的方法来测试和验证控制器的性能是非常必要的.

　　本文讨论基于FPGA而设计的高速HIL仿真器来实现电机控制器测试。下图为HIL测试系统。

　　电机驱动仿真器包括DC电压源、逆变器桥路以及电机。我们支持永磁同步电机(PMSM)及无刷DC电机(BLDC).

　　为何需要基于FPGA的硬件在环仿真器

　　现代电机驱动系统通常由脉冲宽度调制(PWM)所驱动。下图描述了PWM的基本概念。