电力电子硬件在环测试

硬件在环(HIL)测试是一种实时模拟，允许您在不需要系统硬件的情况下开始测试嵌入式代码。这使您可以测试异常和故障条件，如果开发的代码没有按照规范运行，这些条件可能会损坏硬件。电力电子控制系统是电力交通和可再生能源系统的重要组成部分。通过测试原型来验证这些控制系统的嵌入式代码是具有挑战性的，因为硬件损坏的风险阻止了您在整个瞬态条件范围内运行系统。

硬件在环仿真性能取决于您正在建模的电气系统动力学的复杂性和您正在使用的实时计算机硬件。例如，您可以选择如何建模电力电子开关行为的电机驱动逆变器。您可以使用平均值逆变器模型，在整个开关周期平均电压，因为它计算迅速，并提供所需的动态。为了理解电力电子元件注入的谐波的影响，需要考虑它们的开关行为，并接受硬件在环计算机的处理器的负担。

为了确保在模拟切换行为时的实时性，您需要以比实际系统的预期切换速度快100倍的速度运行模拟采样频率。例如，在一个开关频率为10 KHz的电机控制应用程序中，硬件在环模拟需要在1 MHz的频率下运行，以捕获开关设备引起的非线性。要在1 MHz或更高的频率上运行模拟，需要实时系统具有较低的I/O延迟和能够实现该工作频率的处理器。

在对电力电子系统进行硬件在环测试时，对于CPU或FPGA哪个更适合模拟具有开关动态的系统，没有绝对的指导。在做决定时，需要考虑模型的复杂性、电力电子的数学细节、负载和电源的建模细节以及通道的数量和测试系统I/ o的种类。如果您的硬件在环系统可以将桌面模拟模型划分到多个核和不同类型的处理器上，那么您可能会发现同时使用cpu和fpga是有益的。

用MATLAB和Simulink进行硬件在环仿真

电力电子系统的硬件在环测试从控制系统模拟开始，模拟有源和无源电路组件、负载和电源的电气行为。与动态仿真模块^®而且Simscape电气™，您可以构建和模拟系统模型。从电气模型中生成C代码仿真软件编码器™，并通过生成HDL代码高密度脂蛋白编码器™．您可以将此代码部署到实时计算机上，以测试控制代码，从而在一系列正常和故障操作条件下对其进行验证。与仿真软件实时™，您可以将代码部署到Speedgoat实时目标机器。此外,Speedgoat支持权力半实物，让您测试电池管理系统(BMS)、电力系统和可再生能源系统。了解更多关于基于快速山羊的电网侧变流器HIL测试．