本发明专利技术涉及控制器仿真设计技术领域，具体涉及一种控制器的仿真优化方法和装置。该方法包括：基于控制器的几何模型，模拟控制器中的焊脚，构建控制器的有限元模型；约束控制器的有限元模型中的螺栓固定孔，提取控制器的有限元模型在设定随机振动频率范围下的模态信息；根据目标焊脚的频响应力分布曲线，获取目标焊脚的应力峰值频率；以降低目标区域的振动位移为目的，更改控制器的几何模型的结构。本发明专利技术根据目标焊脚的应力峰值频率确定出对目标焊脚抗振性能影响最大的目标区域，更改控制器的几何模型的结构，降低目标区域的振动位移，从而优化目标焊脚的抗振性能，减少控制器焊脚脱焊情况的发生，最终减少了控制器随机振动失效情况的发生。情况的发生。情况的发生。
【技术实现步骤摘要】
一种控制器的仿真优化方法和装置
[0001]本专利技术涉及控制器仿真设计
，具体涉及一种控制器的仿真优化方法和装置。
技术介绍
[0002]控制器作为新能源车的核心功率电子单元，直接控制着电动机的运转，驱动车辆行驶，电机控制器的安全可靠是保证车辆正常行驶的关键。为保证控制器的安全可靠，一般要求按照相关行业标准对控制器进行实际安装状态下的随机振动试验。有时因为控制器结构设计的不合理，完成随机振动试验后，控制器会出现失效而无法满足产品开发的可靠耐久试验要求，具体试下形式有：(1)壳体产生裂纹或者断裂；(2)电子元器件(如芯片、排线底座等)的焊脚出现脱焊而导致接触不良；(3)紧固件出现松脱或损坏。
[0003]因此，如何减少控制器随机振动失效情况的发生，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种控制器的仿真优化方法和装置，以减少控制器随机振动失效情况的发生。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提供了以下方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种控制器的仿真优化方法，所述方法包括：
[0007]基于控制器的几何模型，模拟所述控制器中的焊脚，构建所述控制器的有限元模型；
[0008]约束所述控制器的有限元模型中的螺栓固定孔，提取所述控制器的有限元模型在设定随机振动频率范围下的模态信息；
[0009]根据所述目标焊脚的频响应力分布曲线，获取所述目标焊脚的应力峰值频率；其中，所述目标焊脚为所述模态信息中最大加速度均方根值对应的焊脚；
[0010]以降低目标区域的振动位移为目的，更改所述控制器的几何模型的结构；其中，所述目标区域为所述应力峰值频率下所述控制器的模态振型图中振动位移最大的区域。
[0011]在一种可能的实施例中，所述基于控制器的几何模型，模拟所述控制器中的焊脚，构建所述控制器的有限元模型，包括：
[0012]根据所述控制器的零部件的尺寸和连接关系，建立所述控制器的几何模型；其中，所述控制器的零部件包括壳体、功率控制开关、印刷电路板、排线底座和芯片中的一种或多种；
[0013]根据所述控制器中所述零部件之间的焊接位置，设置焊脚参数，模拟出所述控制器中的焊脚，设置所述零部件的材料参数，更新所述几何模型；
[0014]对更新后的所述几何模型进行有限元网格划分，建立所述控制器的有限元模型。
[0015]在一种可能的实施例中，所述约束所述控制器的有限元模型中的螺栓固定孔，提取所述控制器的有限元模型在设定随机振动频率范围下的模态信息之前，所述方法还包
括：
[0016]设置所述设定随机振动频率范围；其中，所述设定随机振动频率范围的下限不大于随机振动试验工况频率范围的下限值；所述设定随机振动频率范围的上限不小于随机振动试验工况频率范围的上限值的1.5倍至2倍。
[0017]在一种可能的实施例中，所述以降低目标区域的振动位移为目的，更改所述控制器的几何模型的结构，包括：
[0018]在所述几何模型中为所述目标区域增加固定支架，和/或，增加所述目标区域的整体刚度，以降低所述目标区域在所述应力峰值频率下的振动位移。
[0019]第二方面，本专利技术实施例提供了一种控制器的仿真优化装置，所述装置包括：
[0020]第一构建模块，用于基于控制器的几何模型，模拟所述控制器中的焊脚，构建所述控制器的有限元模型；
[0021]第一提取模块，用于约束所述控制器的有限元模型中的螺栓固定孔，提取所述控制器的有限元模型在设定随机振动频率范围下的模态信息；
[0022]第一获取模块，根据所述目标焊脚的频响应力分布曲线，获取所述目标焊脚的应力峰值频率；其中，所述目标焊脚为所述模态信息中最大加速度均方根值对应的焊脚；
[0023]第一优化模块，用于以降低目标区域的振动位移为目的，更改所述控制器的几何模型的结构；其中，所述目标区域为所述应力峰值频率下所述控制器的模态振型图中振动位移最大的区域。
[0024]在一种可能的实施例中，所述第一构建模块，包括：
[0025]第一建立模块，用于根据所述控制器的零部件的尺寸和连接关系，建立所述控制器的几何模型；其中，所述控制器的零部件包括壳体、功率控制开关、印刷电路板、排线底座和芯片中的一种或多种；
[0026]第一更新模块，用于根据所述控制器中所述零部件之间的焊接位置，设置焊脚参数，模拟出所述控制器中的焊脚，设置所述零部件的材料参数，更新所述几何模型；
[0027]第二建立模块，用于对更新后的所述几何模型进行有限元网格划分，建立所述控制器的有限元模型。
[0028]在一种可能的实施例中，所述装置还包括：
[0029]第一设置模块，用于在约束所述控制器的有限元模型中的螺栓固定孔，提取所述控制器的有限元模型在设定随机振动频率范围下的模态信息之前，设置所述设定随机振动频率范围；其中，所述设定随机振动频率范围的下限不大于随机振动试验工况频率范围的下限值；所述设定随机振动频率范围的上限不小于随机振动试验工况频率范围的上限值的1.5倍至2倍。
[0030]在一种可能的实施例中，所述第一优化模块，包括：
[0031]第二更新模块，用于在所述几何模型中为所述目标区域增加固定支架，和/或，增加所述目标区域的整体刚度，以降低所述目标区域在所述应力峰值频率下的振动位移。
[0032]第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：
[0033]存储器，用于存储计算机程序；
[0034]处理器，用于执行所述计算机程序以实现第一方面中所述的仿真优化方法的步骤。
[0035]第四方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中所述的仿真优化方法的步骤。
[0036]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0037]本专利技术通过对控制器的几何模型进行有限元仿真分析，获得控制器在设定随机振动频率范围下的模态信息，并根据其中加速度均方根值大小，确定出抗振结构薄弱的目标焊脚，之后根据目标焊脚的应力峰值频率确定出对目标焊脚抗振性能影响最大的目标区域，最后更改控制器的几何模型的结构，降低目标区域的振动位移，从而优化目标焊脚的抗振性能，减少控制器焊脚脱焊情况的发生，最终减少了控制器随机振动失效情况的发生。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1是本专利技术实施例提供的一种控制器的仿真优化方法的流程图；
[0040]图2是本专利技术实施例提供的一种控制器的几何模型的结构示意图；
[0041]图3是图2的有限元模型的结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控制器的仿真优化方法，其特征在于，所述方法包括：基于控制器的几何模型，模拟所述控制器中的焊脚，构建所述控制器的有限元模型；约束所述控制器的有限元模型中的螺栓固定孔，提取所述控制器的有限元模型在设定随机振动频率范围下的模态信息；根据所述目标焊脚的频响应力分布曲线，获取所述目标焊脚的应力峰值频率；其中，所述目标焊脚为所述模态信息中最大加速度均方根值对应的焊脚；以降低目标区域的振动位移为目的，更改所述控制器的几何模型的结构；其中，所述目标区域为所述应力峰值频率下所述控制器的模态振型图中振动位移最大的区域。2.根据权利要求1所述的仿真优化方法，其特征在于，所述基于控制器的几何模型，模拟所述控制器中的焊脚，构建所述控制器的有限元模型，包括：根据所述控制器的零部件的尺寸和连接关系，建立所述控制器的几何模型；其中，所述控制器的零部件包括壳体、功率控制开关、印刷电路板、排线底座和芯片中的一种或多种；根据所述控制器中所述零部件之间的焊接位置，设置焊脚参数，模拟出所述控制器中的焊脚，设置所述零部件的材料参数，更新所述几何模型；对更新后的所述几何模型进行有限元网格划分，建立所述控制器的有限元模型。3.根据权利要求1所述的仿真优化方法，其特征在于，所述约束所述控制器的有限元模型中的螺栓固定孔，提取所述控制器的有限元模型在设定随机振动频率范围下的模态信息之前，所述方法还包括：设置所述设定随机振动频率范围；其中，所述设定随机振动频率范围的下限不大于随机振动试验工况频率范围的下限值；所述设定随机振动频率范围的上限不小于随机振动试验工况频率范围的上限值的1.5倍至2倍。4.根据权利要求1至3任一所述的仿真优化方法，其特征在于，所述以降低目标区域的振动位移为目的，更改所述控制器的几何模型的结构，包括：在所述几何模型中为所述目标区域增加固定支架，和/或，增加所述目标区域的整体刚度，以降低所述目标区域在所述应力峰值频率下的振动位移。5.一种控制器的仿真优化装置，其特征在于，所述装置包括：第一构建模块，用于基于控制器的几何模型，模拟所述控制器中的焊脚，构建所述控制器的有限元模型；第一提取模块，用于约束所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，李欣，李相旺，黄凤琴，范林枫，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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