CN104536440B - 电机控制设备的功能测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机控制设备的测试领域，公开了一种电机控制设备的功能测试方法及系统。本发明中的功能测试方法包含以下步骤：将实时仿真子系统中的系统模型设置为工作的初始状态；其中系统模型包含电机模型与工况模型；开启功率放大器并在确定功率放大器与实时仿真子系统连接正确时，连接待测试的控制设备与功率放大器；对比功率放大器输出的反馈电流信号与电机模型的参考电流信号，并在对比结果为不一致时将参考电流信号调制为参考电压信号，且将系统闭环；在反馈电流信号与参考电流信号一致时，根据工况模型对待测试的控制设备进行功能测试。这样，能够便捷、快速地构建通用的电机控制设备的功率级测试平台，且具有更高的灵活性和安全性。

Description

电机控制设备的功能测试方法及系统

技术领域

本发明涉及电机控制设备的测试领域，特别涉及一种电机控制设备的功能测试方法及系统。

背景技术

传统变频器的测试方法是搭建电机测试台架，配合测功机做加载电机。该方法的优点是完全真实的被测环境，常规工况的测试精确度高，但是存在以下问题：(1)测试台架本身占地面积大、成本昂贵；(2)高速旋转的机械部件给试验人员带来了风险；(3)无法进行高转速、电气故障等极限工况试验；(4)对负载电机的控制要求很高；(5)无法方便更换测试电机类型或型号。

针对上述问题，解决的方法是硬件在环测试(Hardware in the loop,简称“HIL”)技术，通过实时仿真设备模拟电机、功率变换设备和各种电压电流转速等传感器，将真实电机控制板通过I/O接口与实时仿真模型完成信号的闭环交互，该方法可以方便地完成电机控制策略的开发和验证，但是只有信号级的数据交互，而真正的电机控制器不但包含控制板，而是还包含驱动电路和功率电路的整套设备，所以，该测试方法并不能完成真正意义上的电机控制器的测试，只能称之为控制板硬件在环测试(Contrllor hardware in theloop,简称“CHIL”)。到目前为止，还没有对电机控制器进行功率级的测试方法。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种电机控制设备的功能测试方法及系统，能够便捷、快速地构建通用的电机控制设备的功率级测试平台，大大节约测试成本，且具有更高的灵活性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电机控制设备的功能测试方法，包含以下步骤：

通过试验管理子系统将实时仿真子系统中的系统模型设置为工作的初始状态；其中，实时仿真子系统通过输入输出IO板卡与功率放大器连接，所述功率放大器与待测试的控制设备电气相连；所述系统模型包含电机模型与工况模型；

开启所述功率放大器，并在确定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确时，通过预设的软件连接待测试的控制设备与所述功率放大器；

对比所述功率放大器输出的反馈电流信号与所述电机模型的参考电流信号，并在对比结果为不一致时将所述参考电流信号调制为所述电机模型的参考电压信号，且通过预设的软件在所述实时仿真子系统中将系统闭环；

重新对比所述反馈电流信号与所述参考电流信号，并在对比结果为一致时，根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试。

本发明的实施方式还提供了一种电机控制设备的功能测试系统，包含：试验管理子系统、实时仿真子系统和功率放大子系统；

所述试验管理子系统与所述实时仿真子系统相连，所述实时仿真子系统通过输入输出IO板卡与所述功率放大子系统中的功率放大器连接；所述功率放大器与待测试的控制设备电气相连；

其中，所述试验管理子系统包含：设置模块、开启模块、连接模块、对比模块、调制模块、闭环模块与测试模块；

所述设置模块，用于将所述实时仿真子系统中的系统模型设置为工作的初始状态；其中，所述系统模型包含电机模型与工况模型；

所述开启模块，用于开启所述功率放大器；

所述连接模块，用于在确定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确时，通过预设的软件连接待测试的控制设备与所述功率放大器；

所述对比模块，用于对比所述功率放大器输出的反馈电流信号与所述电机模型的参考电流信号；

所述调制模块，用于在所述对比模块的对比结果为不一致时，将所述参考电流信号调制为所述参考电压信号，并触发所述闭环模块；

所述闭环模块，用于将系统闭环，并触发所述对比模块；

所述测试模块，用于在所述对比模块的对比结果为一致时，根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试。

本发明实施方式相对于现有技术而言，是利用试验管理子系统、实时仿真子系统和功率放大子系统构建一电机控制设备的功能测试系统，利用该系统可以对电机控制设备进行功率级测试。具体地说，试验管理子系统中预装有专门的软件，通过预设的软件可以对实时仿真子系统中的系统模型进行初始设置，其中，系统模型包含电机模型与工况模型，也就是，通过试验管理子系统可以方便地设置待测试的电机的类型、型号以及不同的工况，适用性强；而且，由于实时仿真子系统通过输入输出(IO)板卡与功率放大器连接，功率放大器与待测试的控制设备电气相连，所以，实时仿真子系统可以通过功率放大器获取待测试的控制设备的功率级数据；在确定功率放大器与实时仿真子系统连接正确且将系统闭环后，便可以对待测试的控制设备进行功能测试。总之，能够便捷、快速地构建通用的电机控制设备的功率级测试平台，大大节约测试成本，具有更高的灵活性和安全性。

另外，在确定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确的步骤中，包含以下子步骤：利用预设的软件监视所述功率放大器输出的反馈电压信号与反馈电流信号；根据监视的结果，判断所述反馈电压信号、所述反馈电流信号是否与所述电机模型的参考电压信号、参考电流信号分别一致；若是，则所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确，否则，检查并调整连线，直至所述反馈电压信号、所述反馈电流信号与所述参考电压信号、参考电流信号分别一致。

通过软件监视功率放大器输出的反馈电压信号、反馈电流信号，并与电机模型的参考电压信号、参考电流信号进行对比，根据对比结果来判断功率放大器与实时仿真子系统连接是否正确，既简单方便，又安全。

另外，在所述对比所述功率放大器输出的反馈电流信号与所述电机模型的参考电流信号的步骤中，包含以下子步骤：所述实时仿真子系统通过分别采样所述功率放大器连接在所述控制设备上电流传感器与电压传感器的信号，获取所述反馈电流信号与反馈电压信号；所述实时仿真子系统根据所述反馈电流信号与反馈电压信号参与解算所述电机模型，获取所述参考电流信号；电流控制器通过判断所述反馈电流信号与所述参考电流信号的波形是否一致对所述反馈电流信号与所述参考电流信号进行对比。通过波形对比获取控制电机模型的参考电压信号，可以避免系统发散，使系统处于稳定状态。

另外，所述系统模型还包含转速位置传感器模型；在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，设置所述转速位置传感器模型的参数，并测试所述控制设备的转速控制功能。

另外，所述系统模型还包含转矩位置传感器模型；在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，设置所述转矩位置传感器模型的参数，并测试所述控制设备的转矩控制功能。

另外，所述系统模型还包含电机故障模型；在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，包含以下子步骤：设置所述电机故障模型的参数，测试所述控制设备应对电机故障功能，并将试验数据保存在所述试验管理子系统；所述试验管理子系统对保存的试验数据进行分析获取测试结果。

另外，所述系统模型还包含传感器故障模型；在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，包含以下子步骤：设置所述传感器故障模型的参数，测试所述控制设备应对传感器故障功能，并将试验数据保存在所述试验管理子系统；所述试验管理子系统对保存的试验数据进行分析获取测试结果。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中的电机控制设备的功能测试方法流程示意图；

图2是根据本发明第二实施方式中的电机控制设备的功能测试系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种电机控制设备的功能测试方法，具体流程如图1所示，包含以下步骤：

步骤101，通过试验管理子系统中预设的软件将实时仿真子系统中的系统模型设置为工作的初始状态。具体地说，系统模型包含电机模型、工况模型、位置传感器模型、电机故障模型与传感器故障模型，而且位置传感器模型包含转速位置传感器模型与转矩位置传感器模型。位置传感器模型可以为旋转变压器模型、编码器模型或霍尔传感器模型。也就是说，用户可以通过软件对电机的型号、类型进行设置，还可以对不同的工况进行设置，保证了本发明的便捷性与通用性。

其中，试验管理子系统与实时仿真子系统通过以太网连接。即试验管理子系统可以通过以太网控制实时仿真子系统。

实时仿真子系统包含：实时仿真器、输入输出(IO)板卡与电流控制器。实时仿真子系统通过输入输出(IO)板卡与功率放大器连接。具体地说，在本实施方式中，IO板卡包含模拟输出板卡IO1、模拟输入板卡IO2与数字输出板卡IO3。IO1一端与功率放大器的模拟输入通道相连(具体与模拟电机的电压、电流传感器相连)，另一端与待测试控制设备的采样电路(电流控制器)相连；IO2与控制设备的旋转变压器激励信号相连，用于模拟旋转变压器信号(Ua、Ub)，还与功率放大器输出端的电流传感器相连，用于采样功率放大器的输出电流信号(Iabc)；IO3用于模拟位置传感器信号，与控制设备的位置解算接口相连。

步骤102，开启功率放大器。

步骤103，利用预设的软件监视功率放大器输出的反馈电压信号与反馈电流信号。当功率放大器输出的反馈电压信号、反馈电流信号分别与电机模型的参考电压信号、参考电流信号一致时，功率放大器与实时仿真子系统的连线才正确，监视功率放大器输出的反馈电压信号与反馈电流信号，以供判断。

步骤104，根据监视的结果，判断反馈电压信号、反馈电流信号是否与电机模型的参考电压信号、参考电流信号分别一致；若是，则判定功率放大器与实时仿真子系统连接正确，并执行步骤105；否则，执行步骤106。

步骤105，通过预设的软件连接待测试的控制设备与功率放大器。其中，功率放大器与待测试的控制设备为电气相连；控制设备可以是电机的控制器或者变频器。在本实施方式中，控制设备为变频器。

步骤106，检查并调整连线，直至连线正确。在本步骤中，输出错误的提示，以检查并调整连线，直至连线正确，即直至反馈电压信号、反馈电流信号与参考电压信号、参考电流信号分别一致，然后再执行步骤105。

步骤107，对比功率放大器输出的反馈电流信号与电机模型的参考电流信号。

具体地说，在本步骤中，包含以下子步骤：

步骤1071，实时仿真子系统通过分别采样功率放大器连接在控制设备上电流传感器与电压传感器的信号，获取反馈电流信号(Iabc)与反馈电压信号(Ua与Ub)。

步骤1072，实时仿真子系统根据反馈电流信号与反馈电压信号参与解算电机模型，获取参考电流信号(Iabc*)。

步骤1073，电流控制器通过判断反馈电流信号(Iabc)与参考电流信号(Iabc*)的波形是否一致对反馈电流信号与参考电流信号进行对比。

步骤108，判断反馈电流信号与参考电流信号是否一致。若是，则执行步骤110，否则，则执行步骤109。

步骤109，将参考电流信号调制为电机模型的参考电压信号(Uabc)。参考电压信号(Uabc)直接通过IO1(模拟输出板卡)控制功率放大器的三相输出端的电压和电流特性完全和模拟的电机一致，其中，功率放大器的放大侧可以生成相应的电压和电流。

步骤110，通过预设的软件在实时仿真子系统中将系统闭环。

步骤111，判断反馈电流信号与电机模型的参考电流信号是否一致。重新检查反馈电流信号与参考电流信号是否一致，因为只有二者一致时，才可以对变频器进行功能测试，否则系统会不稳定，进而会导致测试不准确。

步骤112，将参考电流信号调制为电机模型的参考电压信号。本步骤与步骤109相似，在此不再赘述。

步骤113，根据工况模型对待测试的控制设备进行功能测试。

具体地说，在本步骤中，可以对变频器进行如下任一项的功能测试：转速控制功能、转矩控制功能、应对电机故障功能、应对传感器故障功能与系统测试。下面分别对各项功能测试进行详细介绍：

1.转速控制功能测试。具体地说，包含以下子步骤：

S11.利用预设的软件设置转速位置传感器模型的参数。

S12.实时仿真器根据转速位置传感器模型解算电机的转速位置，并通过IO1板卡输出至变频器，参与电机控制。

S13.变频器，根据接收的数据控制电机运行。此处的电机是模拟电机。

S14.将测试的试验数据保存在试验管理子系统。

S15.试验管理子系统对接收的数据进行分析，获取测试结果并保存。

这样，可以精确地仿真电机的谐波反电动势、齿槽效应、三相不对称等现象。

2.转矩控制功能测试。具体地说，包含以下子步骤：

S21.利用预设的软件设置转矩位置传感器模型的参数。通过软件设定不

同的负载转矩工况，包括过载试验等，以供完成变频器的转矩控制测试。

S22.实时仿真器根据转矩位置传感器模型解算电机的转矩位置，并通过IO1板卡输出至变频器。

S23.变频器，根据接收的数据控制电机运行。

S24.将测试的试验数据保存在试验管理子系统。

S25.试验管理子系统对接收的数据进行分析，获取测试结果并保存。

3.应对电机故障功能测试。具体地说，包含以下子步骤：

S31.利用预设的软件设置电机故障模型的参数，测试控制设备应对电机故障功能，并将试验数据保存在试验管理子系统。通过软件设定电机本体的各种故障，如短路、断路、缺相、堵转等，以供完成变频器在故障下的控制测试。

S32.试验管理子系统对保存的试验数据进行分析获取测试结果。

4.应对传感器故障测试。具体地说，包含以下子步骤：

S41.利用预设的软件设置传感器故障模型的参数，测试控制设备应对传感器故障功能，并将试验数据保存在试验管理子系统。通过软件设置位置传感器故障，如断路、信号异常等，以供完成变频器应对传感器故障测试。

S42.试验管理子系统对保存的试验数据进行分析获取测试结果。

5.系统测试。具体地说，可以通过建立系统级模型完成系统级的测试，例如建立电动汽车的整个电传动系统模型，完成车载电机变频器(或控制器)在不同车辆行驶工况下的测试。

值得一提的是，本测试方法适用于所有电机控制设备的功率级测试。

与现有技术相比，试验管理子系统中预装有专门的软件，通过预设的软件可以对实时仿真子系统中的系统模型进行初始设置，也就是，通过预设的软件可以方便地设置待测试的电机的类型、型号以及不同的工况，具有通用性与便捷性，即适用性强；而且，由于实时仿真子系统通过输入输出(IO)板卡与功率放大器连接，功率放大器与待测试的控制设备电气相连，所以，实时仿真子系统可以通过功率放大器获取待测试的控制设备的功率级数据；在确定功率放大器与实时仿真子系统连接正确且将系统闭环后，便可以对待测试的控制设备进行功率级功能测试。总之，能够便捷、快速地构建通用的电机控制设备的功率级测试平台，大大节约测试成本，具有更高的灵活性和安全性。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第二实施方式涉及一种电机控制设备的功能测试系统，如图2所示，包含：变频器与电机模拟单元；其中，电机模拟单元包含：试验管理子系统、实时仿真子系统和功率放大子系统；虚线代表信息流，实线代表能量流。

试验管理子系统与实时仿真子系统通过以太网(TCP/IP)相连，实时仿真子系统通过输入输出(IO)板卡与功率放大子系统中的功率放大器连接；功率放大器与待测试的控制设备电气相连，该控制设备可以为变频器或者控制器。在本实施方式中，控制设备为变频器；变频器与功率放大器与市电连接。

其中，实时仿真子系统中预存有系统模型，该系统模型包含电机模型、工况模型、位置传感器模型、电机故障模型与传感器故障模型，而且位置传感器模型包含转速位置传感器模型与转矩位置传感器模型。且位置传感器模型可以选用旋转变压器模型、编码器模型或霍尔传感器模型。

试验管理子系统包含：设置模块(未示出)、开启模块(未示出)、连接模块(未示出)、对比模块(未示出)、调制模块(未示出)、闭环模块(未示出)、测试模块(未示出)、保存模块(未示出)与分析模块(未示出)；功率放大子系统包含电流传感器(未示出)与电压传感器(未示出)，电流传感器与电压传感器均串联连接在功率放大器与实时仿真子系统之间；实时仿真子系统包含实时仿真器与IO板卡(IO1、IO2与IO3)。

设置模块，用于通过预设的软件将实时仿真子系统中的系统模型设置为工作的初始状态。

开启模块，用于开启功率放大器。

连接模块，用于在确定功率放大器与实时仿真子系统连接正确时，通过预设的软件连接待测试的控制设备与功率放大器。

其中，连接模块包含：监视子模块、判断子模块与提示子模块。

监视子模块，用于利用预设的软件监视功率放大器输出的反馈电压信号与反馈电流信号；

判断子模块，用于根据监视子模块监视的结果，判断反馈电压信号、反馈电流信号是否与电机模型的参考电压信号、参考电流信号分别一致；若是，则判定功率放大器与实时仿真子系统连接正确，否则，判定功率放大器与实时仿真子系统连接错误，并触发提示子模块。

提示子模块，用于输出提示信息，以检查并调整连线，直至反馈电压信号、反馈电流信号与参考电压信号、参考电流信号分别一致。

对比模块，用于对比功率放大器输出的反馈电流信号与电机模型的参考电流信号。其中，对比模块包含电流控制器；实时仿真子系统通过分别采样功率放大器连接在控制设备上电流传感器与电压传感器的信号，获取反馈电流信号与反馈电压信号；电流控制器，用于通过判断反馈电流信号与参考电流信号的波形是否一致对反馈电流信号与参考电流信号进行对比。

调制模块，用于在对比模块的对比结果为不一致时，将参考电流信号调制为参考电压信号，并触发闭环模块。

闭环模块，用于将系统闭环，并触发对比模块。

测试模块，用于在对比模块的对比结果为一致时，根据工况模型对待测试的控制设备进行功能测试。

具体地说，测试模块包含：设置子模块、转速控制功能测试子模块、转矩控制功能测试子模块、应对电机故障功能测试子模块与应对传感器故障功能测试子模块。

1.在测试转速控制功能时：

设置子模块，用于设置转速位置传感器模型的参数。

转速控制功能测试子模块，用于测试变频器的转速控制功能。其中，在测试转速控制功能过程中，转速控制功能测试子模块可以调用系统中的其他相关部分进行测试：实时仿真器根据转速位置传感器模型解算电机的转速位置，并通过IO板卡输出至变频器；变频器根据接收的数据控制电机运行；保存模块保存测试的试验数据与分析模块分析得到的测试结果；分析模块对试验数据进行分析。

2.在测试转矩控制功能时：

设置子模块，用于设置转矩位置传感器模型的参数。

转矩控制功能测试子模块，用于测试变频器的转矩控制功能。其中，在测试转矩控制功能过程中，实时仿真器根据转矩位置传感器模型解算电机的转矩位置，并通过IO板卡输出至变频器；变频器根据接收的数据控制电机运行；保存模块保存测试的试验数据与分析模块分析得到的测试结果；分析模块对试验数据进行分析。

3.在测试应对电机故障功能时：

设置子模块，用于利用预设的软件设置电机故障模型的参数。

应对电机故障功能测试子模块，用于测试控制设备应对电机故障功能。

保存模块，用于保存试验数据。

分析模块，用于对试验数据进行分析以获取测试结果。

4.在测试应对传感器故障功能时：

设置子模块，用于利用预设的软件设置传感器故障模型参数。

应对传感器故障功能测试子模块，用于测试变频器应对传感器故障功能。

保存模块，用于保存试验数据。

分析模块，用于对试验数据进行分析以获取测试结果。

在实际应用中，变频器还可以是电机的控制器。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，包含以下步骤：

通过试验管理子系统将实时仿真子系统中的系统模型设置为工作的初始状态；其中，实时仿真子系统通过输入输出IO板卡与功率放大器连接，所述功率放大器与待测试的控制设备电气相连；所述系统模型包含电机模型与工况模型；

开启所述功率放大器，并在确定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确时，通过预设的软件连接待测试的控制设备与所述功率放大器；

对比所述功率放大器输出的反馈电流信号与所述电机模型的参考电流信号，并在对比结果为不一致时将所述参考电流信号调制为所述电机模型的参考电压信号，且通过预设的软件在所述实时仿真子系统中将系统闭环；

重新对比所述反馈电流信号与所述参考电流信号，并在对比结果为一致时，根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试。

2.根据权利要求1所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，在确定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确的步骤中，包含以下子步骤：

利用预设的软件监视所述功率放大器输出的反馈电压信号与反馈电流信号；

根据监视的结果，判断所述反馈电压信号、所述反馈电流信号是否与所述电机模型的参考电压信号、参考电流信号分别一致；若是，则所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确，否则，检查并调整连线，直至所述反馈电压信号、所述反馈电流信号与所述参考电压信号、参考电流信号分别一致。

3.根据权利要求1所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，在所述对比所述功率放大器输出的反馈电流信号与所述电机模型的参考电流信号的步骤中，包含以下子步骤：

所述实时仿真子系统通过分别采样所述功率放大器连接在所述控制设备上电流传感器与电压传感器的信号，获取所述反馈电流信号与反馈电压信号；

所述实时仿真子系统根据所述反馈电流信号与反馈电压信号参与解算所述电机模型，获取所述参考电流信号；

电流控制器通过判断所述反馈电流信号与所述参考电流信号的波形是否一致对所述反馈电流信号与所述参考电流信号进行对比。

4.根据权利要求1所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，所述系统模型还包含转速位置传感器模型；

在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，

设置所述转速位置传感器模型的参数，并测试所述控制设备的转速控制功能。

5.根据权利要求4所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，所述实时仿真子系统包含实时仿真器；

在所述测试所述控制设备的转速控制功能的步骤中，包含以下子步骤：

所述实时仿真器根据所述转速位置传感器模型解算电机的转速位置，并通过所述IO板卡输出至所述控制设备；

所述控制设备，根据接收的数据控制电机运行；

将测试的试验数据保存在所述试验管理子系统；

所述试验管理子系统对接收的数据进行分析，获取测试结果并保存。

6.根据权利要求1所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，所述系统模型还包含转矩位置传感器模型；

在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，

设置所述转矩位置传感器模型的参数，并测试所述控制设备的转矩控制功能。

7.根据权利要求6所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，所述实时仿真子系统包含实时仿真器；

在所述测试所述控制设备的转矩控制功能的步骤中，包含以下子步骤：

所述实时仿真器根据所述转矩位置传感器模型解算电机的转矩位置，并通过所述IO板卡输出至所述控制设备；

所述控制设备，根据接收的数据控制电机运行；

将测试的试验数据保存在所述试验管理子系统；

所述试验管理子系统对接收的数据进行分析，获取测试结果并保存。

8.根据权利要求1所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，所述系统模型还包含电机故障模型；

在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，包含以下子步骤：

设置所述电机故障模型的参数，测试所述控制设备应对电机故障功能，并将试验数据保存在所述试验管理子系统；

所述试验管理子系统对保存的试验数据进行分析获取测试结果。

9.根据权利要求1所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，所述系统模型还包含传感器故障模型；

在所述根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试的步骤中，包含以下子步骤：

设置所述传感器故障模型的参数，测试所述控制设备应对传感器故障功能，并将试验数据保存在所述试验管理子系统；

所述试验管理子系统对保存的试验数据进行分析获取测试结果。

10.根据权利要求1至9任一项所述的电机控制设备的功能测试方法，其特征在于，所述控制设备为变频器或者控制器。

11.一种电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，包含：试验管理子系统、实时仿真子系统和功率放大子系统；

所述试验管理子系统与所述实时仿真子系统相连，所述实时仿真子系统通过输入输出IO板卡与所述功率放大子系统中的功率放大器连接；所述功率放大器与待测试的控制设备电气相连；

其中，所述试验管理子系统包含：设置模块、开启模块、连接模块、对比模块、调制模块、闭环模块与测试模块；

所述设置模块，用于将所述实时仿真子系统中的系统模型设置为工作的初始状态；其中，所述系统模型包含电机模型与工况模型；

所述开启模块，用于开启所述功率放大器；

所述连接模块，用于在确定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确时，通过预设的软件连接待测试的控制设备与所述功率放大器；

所述对比模块，用于对比所述功率放大器输出的反馈电流信号与所述电机模型的参考电流信号；

所述调制模块，用于在所述对比模块的对比结果为不一致时，将所述参考电流信号调制为所述参考电压信号，并触发所述闭环模块；

所述闭环模块，用于将系统闭环，并触发所述对比模块；

所述测试模块，用于在所述对比模块的对比结果为一致时，根据所述工况模型对所述待测试的控制设备进行功能测试。

12.根据权利要求11所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述连接模块包含：监视子模块、判断子模块与提示子模块；

所述监视子模块，用于利用预设的软件监视所述功率放大器输出的反馈电压信号与反馈电流信号；

所述判断子模块，用于根据所述监视子模块监视的结果，判断所述反馈电压信号、所述反馈电流信号是否与所述电机模型的参考电压信号、参考电流信号分别一致；若是，则判定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接正确，否则，判定所述功率放大器与所述实时仿真子系统连接错误，并触发所述提示子模块；

所述提示子模块，用于输出提示信息，以检查并调整连线，直至所述反馈电压信号、所述反馈电流信号与所述参考电压信号、参考电流信号分别一致。

13.根据权利要求11所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述功率放大子系统包含电流传感器与电压传感器，所述对比模块包含电流控制器；

所述电流传感器与所述电压传感器均串联连接在所述功率放大器与所述实时仿真子系统之间；

所述实时仿真子系统通过分别采样所述功率放大器连接在所述控制设备上电流传感器与电压传感器的信号，获取所述反馈电流信号与反馈电压信号；

所述电流控制器，用于通过判断所述反馈电流信号与所述参考电流信号的波形是否一致对所述反馈电流信号与所述参考电流信号进行对比。

14.根据权利要求11所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述系统模型还包含转速位置传感器模型；所述测试模块包含：设置子模块与转速控制功能测试子模块；

所述设置子模块，用于设置所述转速位置传感器模型的参数；

所述转速控制功能测试子模块，用于测试所述控制设备的转速控制功能。

15.根据权利要求14所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述实时仿真子系统包含实时仿真器；所述试验管理子系统包含保存模块与分析模块；

所述实时仿真器，用于根据所述转速位置传感器模型解算电机的转速位置，并通过所述IO板卡输出至所述控制设备；

所述控制设备，用于根据接收的数据控制电机运行；

所述保存模块，用于保存测试的试验数据与所述分析模块分析得到的测试结果；

所述分析模块，用于对所述试验数据进行分析。

16.根据权利要求11所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述系统模型还包含转矩位置传感器模型；所述测试模块包含：设置子模块与转矩控制功能测试子模块；

所述设置子模块，用于设置所述转矩位置传感器模型的参数；

所述转矩控制功能测试子模块，用于测试所述控制设备的转矩控制功能。

17.根据权利要求16所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述实时仿真子系统包含实时仿真器；所述试验管理子系统包含保存模块与分析模块；

所述实时仿真器，用于根据所述转矩位置传感器模型解算电机的转矩位置，并通过所述IO板卡输出至所述控制设备；

所述控制设备，用于根据接收的数据控制电机运行；

所述保存模块，用于保存测试的试验数据与所述分析模块分析得到的测试结果；

所述分析模块，用于对所述试验数据进行分析。

18.根据权利要求11所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述系统模型还包含电机故障模型；所述测试模块包含：设置子模块与应对电机故障功能测试子模块；所述试验管理子系统包含保存模块与分析模块；

所述设置子模块，用于设置所述电机故障模型的参数；

所述应对电机故障功能测试子模块，用于测试所述控制设备应对电机故障功能；

所述保存模块，用于保存试验数据；

所述分析模块，用于对所述试验数据进行分析以获取测试结果。

19.根据权利要求11所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述系统模型还包含传感器故障模型；所述测试模块包含：设置子模块与应对传感器故障功能测试子模块；所述试验管理子系统包含保存模块与分析模块；

所述设置子模块，用于设置所述传感器故障模型参数；

所述应对传感器故障功能测试子模块，用于测试所述控制设备应对传感器故障功能；

所述保存模块，用于保存试验数据；

所述分析模块，用于对所述试验数据进行分析以获取测试结果。

20.根据权利要求11至19任一项所述的电机控制设备的功能测试系统，其特征在于，所述控制设备为变频器或者控制器。