一种汽车电机控制器仿真测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种汽车电机控制器仿真测试系统，包括：测试主机、程控电源、电机控制器、相电压采集模块、仿真装置，仿真装置与测试主机连接，并与程控电源、电机控制器和相电压采集模块依次串联连接构成闭环系统，程控电源、电机控制器以及相电压采集模块依次通过高压线束连接，仿真装置分别通过低压线束与程控电源、电机控制器以及相电压采集模块连接。本发明专利技术提供的汽车电机控制器仿真测试系统可以在不用拆分电机控制器内部控制板与驱动板情况下，实现电机控制器的闭环仿真，从而实现在试验室环境下，搭建了电机控制器的闭环仿真环境，可以加快电机控制器开发进度，实现对电机控制器的功能、性能、故障检测的全面测试。

A motor controller simulation system

The invention provides a motor controller simulation system, including test host, programmable power supply, motor controller, voltage acquisition module, simulation device, simulation test device is connected with the host, and connected to form a closed-loop system with programmable power supply, motor controller and voltage acquisition module in series, programmable power supply, motor controller and the phase voltage acquisition module followed by high pressure wire, simulation device respectively through low-voltage wiring harness and programmable power supply, motor controller and phase voltage acquisition module is connected. Simulation of automobile motor controller test system provided by the invention can not split motor controller driver and control board case, closed-loop simulation of motor controller, realized in the laboratory environment, build a closed loop simulation environment of motor controller and motor controller can speed up the development progress, to achieve a comprehensive test function, performance, fault the detection of the motor controller.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车电机控制器仿真测试系统
本专利技术涉及闭环仿真领域，具体涉及一种汽车电机控制器仿真测试系统。
技术介绍
随着混合动力汽车以及纯电动汽车的不断发展，新能源汽车已经走进人们的生活，成为重要交通工具之一，在人们的工作和生活中扮演着越来越重要的角色，这种新能源汽车的安全性及可靠性就必须得到可靠保障。电机系统是新能源汽车的核心部件，其工作的可靠性、稳定性直接影响着驾驶员的驾驶感受。作为电机系统的控制核心，电机控制器决定了电机输出的扭矩和转速，其对电机控制的准确性和可靠性必需得到保证，因此对电机控制器的测试就显得非常重要。由于成本、可操作性、便利性等原因，在不便连接真实电机，或者在实车上测试比较困难的情况下，在试验室搭建一种电机控制器闭环仿真环境，对电机控制器进行测试是一种非常有效、便捷的测试手段。传统的电机控制器闭环仿真方法需要拆分电机控制器内部控制板与驱动板，只连接控制板，同时仿真控制板与驱动板之间的各种信号。如果无法拆分控制板与驱动板，或者无法获知控制板与驱动板之间的信号传输关系时，就无法实现电机控制器的闭环仿真。因此，设计一种不用拆分控制板与驱动板即可实现电机控制器的闭环仿真方法是十分必要的。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种汽车电机控制器仿真测试系统，该仿真测试系统能够在不拆分电机控制器内部控制板与驱动板情况下，实现电机控制器的闭环仿真。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的实施例提供一种汽车电机控制器仿真测试系统，包括：测试主机、程控电源、电机控制器、相电压采集模块、仿真装置，所述仿真装置与所述测试主机连接，并与所述程控电源、所述电机控制器和所述相电压采集模块依次串联连接构成闭环系统，所述程控电源、所述电机控制器以及所述相电压采集模块依次通过高压线束连接，所述仿真装置分别通过低压线束与所述程控电源、所述电机控制器以及所述相电压采集模块连接；所述测试主机，用于控制所述仿真装置的操作，包括向所述仿真装置发送仿真模型和模型控制指令，所述模型控制指令包括指示所述程控电源向所述电机控制器输出电源的电压控制指令和控制所述电机控制器输出转速和扭矩的电机转速扭矩输出指令；所述仿真模型包括电压控制模型、温度模型、电机逆变器模型和电机本体模型；所述程控电源，用于接收所述仿真装置发送的电压控制指令，并基于所述电压控制指令向所述电机控制器提供指定电压的直流电；所述电机控制器，用于接收所述程控电源输入的直流电，并响应于接收到所述仿真装置发送的电机转速扭矩输出指令向所述相电压采集模块输出高压的三相电压；所述相电压采集模块，用于将所接收的高压的三相电压转换成低压电压并将所转换的低压电压与预设高比较阈值和预设低比较阈值进行比较，并基于比较结果输出相应的电机驱动信号，以及用于将所接收的高压的三相电压与输出的电机驱动信号进行隔离；所述仿真装置，用于接收所述测试主机发送的仿真模型并运行所述仿真模型，并基于所述模型控制指令向所述程控电源发送电压控制指令和所述电机控制器发送电机转速扭矩输出指令，并采集所述相电压采集模块输出的电机驱动信号，以及通过运行所述仿真模型对所采集的电机驱动信号进行处理，得到程控电源控制信号、电机控制器所需的温度信号、相电流信号和位置信号，并基于所述程控电源控制信号生成所述电压控制指令以及将所述温度信号、相电流信号和位置信号发送给所述电机控制器；其中，所述电机控制器为所述汽车实际所使用的电机控制器，所述电机控制器的控制板和驱动板的连接关系与实际使用时的连接关系相同，所述控制板上的电流传感器接口与所述仿真装置连接，以通过所述电流传感器接口将所述三相电流输入给所述电机控制器。可选地，所述仿真装置包括实时处理器、I/O板卡、信号调理板卡、故障注入板卡、FPGA板卡；所述I/O板卡、信号调理板卡、故障注入板卡用于采集所述相电压采集模块输出的电机驱动信号，并将所采集的电机驱动信号发送给所述FPGA板卡，以及将所述仿真装置运行所述仿真模型所得到的电源控制信号发送给所述程控电源和将所得到的温度信号、相电流信号和位置信号发送给所述电机控制器；所述实时处理器与所述FPGA板卡通过PXIe总线连接，用于通过运行电压控制模型和温度模型，获得所述程控电源控制信号和电机控制器所需的温度信号；所述FPGA板卡用于基于所接收的电机驱动信号，通过运行电机逆变器模型和电机本体模型，获得所述电机控制器所需的相电流信号和位置信号。可选地，所述相电压采集模块包括：分压电阻模块，用于接收所述电机控制器输出的高压的三相电压并将所述电机控制器输出的高压的三相电压进行分压处理，以转换成低压电压输出；电压比较模块，用于将所述分压电阻模块输出的低压电压与预设高比较阈值和预设低比较阈值进行比较，并基于比较结果输出相应的电机驱动信号；隔离输出模块，用于将所述电机控制器输出的高压的三相电压和所述电压比较模块输出的电机驱动信号进行隔离输出。可选地，当所述分压电阻模块输出的低压电压大于预设高比较阈值时，所述电压比较模块输出高电平信号；当所述分压电阻模块输出的低压电压小于预设低比较阈值时，所述电压比较模块输出低电平信号。与现有技术相比，本专利技术提供的汽车电机控制器仿真测试系统可以在不用拆分电机控制器内部控制板与驱动板情况下，实现电机控制器的闭环仿真，从而实现在试验室环境下，搭建了电机控制器的闭环仿真环境，可以加快电机控制器开发进度，实现对电机控制器的功能、性能、故障检测的全面测试。附图说明图1为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的结构框图；图2为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的程控电源的电源输入和输出示意图；图3为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的电机控制器的结构框图；图4为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的相电压采集模块的结构框图；图5为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的仿真装置的结构框图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。图1为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的结构框图；图2为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的程控电源的电源输入和输出示意图；图3为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的电机控制器的结构框图；图4为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的相电压采集模块的结构框图；图5为本专利技术实施例的汽车电机控制器仿真测试系统的仿真装置的结构框图。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种汽车电机控制器仿真测试系统，包括：测试主机1、仿真装置2、程控电源3、电机控制器4、相电压采集模块5，所述仿真装置2与所述测试主机1连接，并与所述程控电源3、所述电机控制器4和所述相电压采集模块5依次串联连接构成闭环系统，所述程控电源3、所述电机控制器4以及所述相电压采集模块5依次通过高压线束连接，所述仿真装置2分别通过低压线束与所述程控电源3、所述电机控制器4以及所述相电压采集模块5连接。进一步地，所述测试主机1，用于控制所述仿真装置的操作，包括向所述仿真装置发送仿真模型和模型控制指令，所述模型控制指令包括指示所述程控电源向所述电机控制器输出电源的电压控制指令和控制所述电机控制器输出转速和扭矩的电机转速扭矩输出指令，所述仿真模型包括电压控制模型、温度模型、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车电机控制器仿真测试系统，其特征在于，包括：测试主机、程控电源、电机控制器、相电压采集模块、仿真装置，所述仿真装置与所述测试主机连接，并与所述程控电源、所述电机控制器和所述相电压采集模块依次串联连接构成闭环系统，所述程控电源、所述电机控制器以及所述相电压采集模块依次通过高压线束连接，所述仿真装置分别通过低压线束与所述程控电源、所述电机控制器以及所述相电压采集模块连接；所述测试主机，用于控制所述仿真装置的操作，包括向所述仿真装置发送仿真模型和模型控制指令，所述模型控制指令包括指示所述程控电源向所述电机控制器输出电源的电压控制指令和控制所述电机控制器输出转速和扭矩的电机转速扭矩输出指令；所述仿真模型包括电压控制模型、温度模型、电机逆变器模型和电机本体模型；所述程控电源，用于接收所述仿真装置发送的电压控制指令，并基于所述电压控制指令向所述电机控制器提供指定电压的直流电；所述电机控制器，用于接收所述程控电源输入的直流电，并响应于接收到所述仿真装置发送的电机转速扭矩输出指令向所述相电压采集模块输出高压的三相电压；所述相电压采集模块，用于将所接收的高压的三相电压转换成低压电压并将所转换的低压电压与预设高比较阈值和预设低比较阈值进行比较，并基于比较结果输出相应的电机驱动信号，以及用于将所接收的高压的三相电压与输出的电机驱动信号进行隔离；所述仿真装置，用于接收所述测试主机发送的仿真模型并运行所述仿真模型，并基于所述模型控制指令向所述程控电源发送电压控制指令和所述电机控制器发送电机转速扭矩输出指令，并采集所述相电压采集模块输出的电机驱动信号，以及通过运行所述仿真模型对所采集的电机驱动信号进行处理，得到程控电源控制信号、电机控制器所需的温度信号、相电流信号和位置信号，并基于所述程控电源控制信号生成所述电压控制指令以及将所述温度信号、相电流信号和位置信号发送给所述电机控制器；其中，所述电机控制器为所述汽车实际所使用的电机控制器，所述电机控制器的控制板和驱动板的连接关系与实际使用时的连接关系相同，所述控制板上的电流传感器接口与所述仿真装置连接，以通过所述电流传感器接口将所述三相电流输入给所述电机控制器。...

【技术特征摘要】
1.一种汽车电机控制器仿真测试系统，其特征在于，包括：测试主机、程控电源、电机控制器、相电压采集模块、仿真装置，所述仿真装置与所述测试主机连接，并与所述程控电源、所述电机控制器和所述相电压采集模块依次串联连接构成闭环系统，所述程控电源、所述电机控制器以及所述相电压采集模块依次通过高压线束连接，所述仿真装置分别通过低压线束与所述程控电源、所述电机控制器以及所述相电压采集模块连接；所述测试主机，用于控制所述仿真装置的操作，包括向所述仿真装置发送仿真模型和模型控制指令，所述模型控制指令包括指示所述程控电源向所述电机控制器输出电源的电压控制指令和控制所述电机控制器输出转速和扭矩的电机转速扭矩输出指令；所述仿真模型包括电压控制模型、温度模型、电机逆变器模型和电机本体模型；所述程控电源，用于接收所述仿真装置发送的电压控制指令，并基于所述电压控制指令向所述电机控制器提供指定电压的直流电；所述电机控制器，用于接收所述程控电源输入的直流电，并响应于接收到所述仿真装置发送的电机转速扭矩输出指令向所述相电压采集模块输出高压的三相电压；所述相电压采集模块，用于将所接收的高压的三相电压转换成低压电压并将所转换的低压电压与预设高比较阈值和预设低比较阈值进行比较，并基于比较结果输出相应的电机驱动信号，以及用于将所接收的高压的三相电压与输出的电机驱动信号进行隔离；所述仿真装置，用于接收所述测试主机发送的仿真模型并运行所述仿真模型，并基于所述模型控制指令向所述程控电源发送电压控制指令和所述电机控制器发送电机转速扭矩输出指令，并采集所述相电压采集模块输出的电机驱动信号，以及通过运行所述仿真模型对所采集的电机驱动信号进行处理，得到程控电源控制信号、电机控制器所需的温度信号、相电流信号和位置信号，并基于所述程控电源控制信号生成所述电压控制指令以及将所述温度信号、相电流信号和位置信号发送给所述电机控制器；其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德银，黄胜龙，景海娇，张东波，周时莹，林杰，李治民，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22