基于RT_LAB的香港永磁電傳動系統控制硬件測試研究

摘要：本文利用RT-LAB半實物仿真平臺，接入真實的TCU控制單元，實現香港電車永磁電傳動系統控制硬件的實時仿真。文中首先介紹了該系統中半實物仿真平臺的硬件結構及基本原理，搭建了硬件測試模型。有效驗證了香港電車永磁電傳動系統控制硬件的可靠性。

關鍵詞：RT_LAB，香港永磁，控制硬件

1 引言

香港電車永磁電傳動系統控制硬件設計完成后，通過半實物仿真試驗驗證，可以保證硬件裝置及軟件程序的可行性和可靠性。本文利用RT-LAB平臺搭建了香港電車永磁電傳動系統控制硬件的半實物仿真測試環境。在RT_LAB下借助搭建測試硬件測試模型，確保硬件系統的可靠性以及誤差率，更好的為產品做支撐。

2半實物仿真硬件平臺搭建

半實物仿真硬件平臺主要包括：上位機、RT-LAB仿真機、信號調理設備、TCU控制單元及示波器。在半實物仿真測試系統中，TCU控制單元為真實設備，搭建的硬件測試模型在上位機軟件中運行。

3 RT_LAB半實物仿真測試模型搭建

在RT_LAB的軟件中，根據軟件系統建模規則，系統分為SC顯示調參模塊以及SM模塊。搭建仿真測試模型，設置變比參數，模型如圖1所示：

4 控制硬件測試

4.1模擬量測試

模擬量板卡信號主要包括母線電壓信號（Udc）、電機1U相電流信號（IA）、電機1U相電流信號（IB）、電機1U相電流信號（IA1）、電機1U相電流信號（IB2）。在半實物仿真平臺的調參界面給定不同的值，通過與TCU相連的上位機軟件，觀測DSP讀取的數值，驗證在各個通道給定采樣電流、電壓下，dsp讀取ad轉換結果是否與給定一致，從而判斷軟硬件是否正常。半實物仿真模型如圖2。

4.2 DSP板卡脈沖測試

通過仿真機接口，使用錄波儀可以對電機的6路脈沖波形觀測。檢驗脈沖是否發出來15V的方波，觀測脈沖死區時間，如圖3所示。

說明：綠線表示U上管的脈沖波形，黃線表示U下管的脈沖波形，紫線表示V上管的脈沖波形，藍線表示V下管的脈沖波形，橘線3表示W上管的脈沖波形，紅線4表示W下管的脈沖波形;死區時間為6.4us。

4.4旋變信號測試

搭建半實物仿真模型，通過半實物上位機給定轉速，通過仿真機接口使用錄波儀觀測波形，半實物模型如圖4，錄波儀采集到的波形如圖5。

說明：圖5中，黃線表示激勵信號，紅線表示sinθ信號，藍線是cosθ信號。

5 結束語

本文通過半實物平臺的搭建，以及香港電車永磁電傳動系統控制硬件的實時仿真。有效驗證了香港電車永磁電傳動系統控制硬件的可靠性。為后續系統在現場試驗起到關鍵的指導作用，同時縮短試驗周期，降低試驗成本。

作者簡介：劉穎，1988年4月出生，女、陜西省西安市、碩士研究生、工程師、研究方向：電力電子仿真技術