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国外应用分享∣RT-LAB快速控制原型解决方案开发革新性电机驱动系统

编者按: 

法国Valeo公司是世界领先的汽车零部件供应商,致力于设计,生产和销售轿车及卡车的零件,集成系统和模块并提供相应服务。RT-LAB快速控制原型(RCP)解决方案帮助Valeo加速开发革新性的电机驱动系统。 

 

 Valeo一直致力于研发创新性动力装置解决方案来降低燃料消耗和二氧化碳排放问题。从内燃机优化到不同程度的车辆电气化,从启停系统到电动汽车,这些创新覆盖了Valeo的整个产品线。本案例中,Valeo旨在开发一种用于电动汽车的新型电力电子系统。

 

挑战 

       位于法国CréteilValeo研发部过去往往需要在一个开发系统原型台架上(prototype)进行新算法和控制策略设计,并对它们的有效性进行测试。由于通常需要编写并执行大量计算机代码,这种演示台架造价极高且十分耗时,研发工程师们还需具备编程知识。而由于缺乏灵活性,工程师们无法及时调整/修改控制环,问题排查变得十分复杂。 


解决方案 

Simulink全面集成的实时仿真平台 

      在初步研发测试中,Valeo一直使用Simulink。根据这一情况,RT-LAB快速控制原型驱动系统(RCP-Drive)让用户可以自动将Simulink模型加载到配置了项目所需I/O接口的实时仿真平台上(如PWM,电压/电流测量器,速度感应器等)。 

      利用RCP解决方案,在被连接到真实系统之前,数学模型可被(从MATLAB/Simulink中)自动导入配置了输入/输出(I/O)接口的实时仿真器。这样,在一个仿真的测试环境中,控制器的功能就得以快速呈现,从而保证整个项目顺利快速的执行。 

快速实用人机界面和数据记录 

       利用RT-LAB实时仿真平台,Valeo省去了大量工作时间和成本,为公司其他工业项目创造了机会。快速实用的人机交互界面(HCI)和数据记录解决方案让用户可以更快速直击问题的各个细节,而无需额外工具。 

更精确更灵活 

      脉冲宽度调制(PWM)管理系统既快速又准确,还可利用Simulink软件对其进行调制,其灵活性让用户可以进行深度测试。通过测试新的控制规则,Valeo得以演示新的电动汽车概念并应对现代市场挑战。 

其优势在于: 

  • 创新技术将生成的PWM信号和ADC(数模转换)数据采集进行同步从而防止系统在切换事件时采集信号,避免干扰。 
  • 强大的“旋变输入”功能,从真实旋变中获取正弦和余弦信号并将它们转换成模型上的位置信息。 

 

成果 

RCP功能通过在产品研发初期阶段即时修正错误大大降低了开发时间。工程师通过在产品设计初期阶段对产品进行预览,能够对可能产生的错误进行改正,并对产品进行调整。从而避免更进一步的损失。 

RT-LAB快速原型解决方案专为电机控制、各种电机以及电力转换拓扑的需要而精准定制: 

  • 系统可连接上千个I/O通道,从而仿真复杂系统(PCI Express总线);
  • FPGA专利技术带来更高的仿真功率、精确度,以及更高的数据采集灵活性; 
  • 独特的实时仿真软件可实现模型编辑,可视化以及测试程序; 
  • RT-LAB实时仿真平台的开放式结构支持与第三方组件的无缝集成。 

 

更多应用 

MCU-HIL 电机控制器硬件在环测试 

  • 超高精度电机仿真模型,能模拟转子不对称性、谐波反电势、磁饱和、IGBT死区等效应; 
  • 在测试关键性保护电路时,从外部控制器PWM信号采集到电机电流信号输出的延迟低于1.3μs;
  • 支持MATLAB/Simulink自带模型的实时仿真。 

 

MCU-PRCP功率级快速控制原型电机控制器解决方案 

  • 支持MATLAB/Simulink无缝连接,自动代码生成;
  • 支持功率级快速控制原型开发;
  • 支持硬件模块化扩展。 

 

MCU-PHIL功率级硬件在环电机控制器解决方案

  • 线性开关模拟器输入输出延时小于10μs;
  • 过载能力最高可达8倍额定功率;
  • 可直接与变频器连接。

科梁公司作为国内功率级实时仿真测试的领先倡导者,提供以上成套的解决方案及本地化的工程咨询服务,努力保证系统的灵活性和可变性以满足客户需求,我们相信最有效的技术并不是凸显技术背后的复杂性,而是为用户提供一个简单且直观的方式来实践新的想法。越来越多的专家学者使用并信赖科梁公司的技术和服务,快成为我们的伙伴,一起去见证未来吧!

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