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>工业测试 > 硬件在环测试平台(HIL)

和传统的交流电网系统不一样,电力电子系统一般都含有快速开合的电力电子器件(开关频率一般在kHz级别),为了准确地仿真这样的系统,硬件在环仿真的步长需要是PWM周期的1/50或1/100,这意味着仿真步长的大小需要在数百纳秒和数微秒之间。如此小的仿真步长让硬件在环仿真的实现变得非常具有挑战性。



就目前的技术而言,基于CPU的硬件系统能够将电力系统网络硬件在环仿真出来,但是很难达到电力电子系统所需要的小步长。业界基本是利用FPGA来实现微秒级别的小步长硬件在环仿真,主要是利用:

  •    FPGA硬件的并行性和强大的计算能力
  •    FPGA是以纯硬件电路方式在运算,没有实时操作系统等额外开销
  •    FPGA硬件同IO接口交换信息延时小


FPGA虽然提供了实现小步长硬件在环仿真的可能性,但FPGA是硬件电路,它的编程和普通CPU编程有很大的不同,同时为了确保在微秒级别的时间完成一次仿真,无论对仿真程序消耗的FPGA时钟周期还是FPGA硬件资源都要充分的优化,这些都是在FPGA上实现电力电子系统硬件在环仿真的巨大挑战。

远宽能源利用后向欧拉法和FPGA硬件来实现小步长的电力电子系统硬件在环仿真,并且提供了非常容易使用的软件工具。





任意拓扑搭建

用户可以使用StarSim Editor进行任意系统拓扑的搭建,StarSim Editor的模型库包含构建电力电子电路所需要的各种常用元器件,如电压电流源、电力电子开关、电机、有源无源器件等。图形化的模型搭建方式,方便用户快速学习上手,节省搭建与修改系统电路所需要的时间。


配置型软件,无需FPGA编程与编译
用户只需要使用StarSim HIL加载StarSim Offline上搭建的系统模型文件,然后配置好硬件IO接口与仿真模型的输入输出定义,使其一一对应,然后再运行模型。StarSim FPGA Express会自动实现离线模型到实时模型的转化,并下载到硬件上完成硬件在环仿真。不需要用户进行任何底层的FPGA编程或者是优化工作,只需要配置即可。

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