FPGA以其快速并行处理能力,在电机控制和并网算法中至关重要,是实现复杂控制策略的理想选择。EasyGo半实物仿真平台采用FPGA技术,实现了ns级实时仿真。配合 DeskSim软件,无需进行FPGA编译,即可直接运行在Simulink中构建的控制算法模型,为高精度控制系统开发提供了有效测试环境,加快了开发周期并降低了风险。
本篇中用户利用CBox快速原型控制器进行三相永磁同步电机的开环实验测试,并与实物电机实验测试进行对比,以验证利用EasyGo 半实物仿真平台代替实物电机进行测试的可行性与精确性。
实验基于EasyGo CBox快速原型控制器的CPU+FPGA硬件架构,我们在CBox的CPU中部署控制算法和设置UI控制信号和Scope观测通道,通过图形化上位机软件DeskSim,实时监控仿真结果。
接下来我们来进行三相永磁同步电机的开环实验测试。这里使用SPWM算法,实现永磁同步电机的转速开环控制。
在载波频率10KHz条件下,设定调制波的频率分别为30Hz、40Hz、50Hz,观察电机的转速波形和电流波形,统计转速波动和电流THD两个指标来衡量电机稳态性能。
实验结果:
可以看到,在不同调制波频率下的转速波动和电流THD指标的变化规律,示波器采集结果与仿真结果一致。主要差别在于具体的数值方面,仿真表现比实验测试更好。
实验达到了理论验证的预期,再次验证了利用EasyGo CBox快速原型控制器代替实物电机进行测试的可行性与精确性,可为企业/科研提供高效、安全的测试平台。