CN104777825A - 轮毂电机系统转矩控制方法及转矩控制方法的检验台架 - Google Patents

轮毂电机系统转矩控制方法及转矩控制方法的检验台架 Download PDF

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CN104777825A CN201410830644.3A CN201410830644A CN104777825A CN 104777825 A CN104777825 A CN 104777825A CN 201410830644 A CN201410830644 A CN 201410830644A CN 104777825 A CN104777825 A CN 104777825A
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Abstract

一种轮毂电机系统转矩控制方法及转矩控制方法的检验台架，属于电动汽车技术领域。本发明的目的是实现在各种车型和各种复杂道路行驶工况仿真环境中，嵌入轮毂电机驱动硬件系统，测试轮毂电机驱动系统性能的轮毂电机系统转矩控制方法及转矩控制方法的检验台架。本发明的步骤是：整车模型搭建和道路工况仿真部分、负载部分、测量部分、驱动电机模块及电机控制器。本发明成本较低，投入经费、人力和场地较少，电机参数的匹配、数据的获取及复杂道路工况模拟都较便捷，省去实车试验的成本和危险性，缩短开发周期，利于驱动电机系统性能和电动汽车动力性研究。

Description

轮毂电机系统转矩控制方法及转矩控制方法的检验台架
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域。
背景技术
当今能源危机和环境污染已成为全球共同关注和正在解决的热点问题，目前传统汽车主要依靠石油作为动力，导致能源消耗量激增，同时汽车排放出的尾气导致环境污染，因此新能源汽车广受社会各界关注，各国乃至各大汽车厂商正致力于新能源汽车的开发和应用。其中，电动轮型纯电动汽车，因采用轮毂电机技术尤其是四轮轮毂电机驱动，使得整车四轮驱动力独立可控，整车动力控制更为灵活、方便，合理控制各电动轮的驱动力可以提高电动汽车在恶劣环境下的行驶性能，提高车辆操作稳定性，将成为未来最具发展潜力的纯电动汽车类型。目前制约电动轮型电动汽车发展的核心问题正是轮毂电机技术。轮毂电机系统在电动汽车行驶过程中起着至关重要的作用，它直接影响到电动汽车的生命力。目前轮毂电机技术尚不成熟，成本高，研究规模较小，有待大力发展。因此搭建轮毂电机驱动系统测试台架是很有必要的。
目前全球权威科研组织对于电机驱动系统性能测试主要分为整车道路行驶试验、整车轮毂试验、电机系统试验台三种。其中整车道路行驶试验测试结果较准确，但需投入大量的人力、时间和经费；整车轮毂试验虽较接近整车测试结果，但难适用于大型电动车，电机参数匹配及整车拆装极为不便。电机系统试验台投入经费、人力和场地较少，电机参数的匹配、数据的获取及复杂道路工况模拟都较便捷，是目前开发纯电动汽车轮毂电机及驱动器较理想的工具。
现已有一些针对电机试验的专利，如中国汽车技术研究中心提出的名为“电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制”，其申请号为200910228940，申请时间为2009.12.02，申请公开号为CN 10171877 A，涉及电动车辆ABS制动和电机回馈制动协调控制策略；上海华普汽车有限公司提出的名为“混合动力汽车电机台架试验保护装置”的实用新型，申请号为201020589748.7，申请日为2010.11.04，申请公开号为CN 201937237 U，只涉及到混合动力汽车电机台架试验过程中的保护措施。本发明不仅可以完成轮毂电机驱动系统性能对整车影响验证，还可以完成高级非线性算法对电机驱动系统控制的有效性和实时性的验证。
发明内容
本发明的目的是实现在各种车型和各种复杂道路行驶工况仿真环境中，嵌入轮毂电机驱动硬件系统，测试轮毂电机驱动系统性能的轮毂电机系统转矩控制方法及转矩控制方法的检验台架。
本发明的步骤是：
a、整车模型搭建和道路工况仿真部分：在AMESim中搭建高仿真高精度的四轮轮毂驱动电动汽车整车模型，整个电动汽车仿真模型包括电驱动模块、传动模块、车辆纵向动力学、转向系统、悬架、空气动力学、轮胎模块、路况信息；
b、负载部分：负载大小，由整车模型中的轮胎在所设定的道路上受到的阻力矩经过计算折合到驱动电机力矩输出轴上受到的反力矩计算得到；
其中，电动汽车单个车轮的驱动电机输出轴上的负载力矩                                                计算公式如下：
                             （1）
                    （2）
在上述公式中，r为轮胎半径，Fi为轮胎所受摩擦力矩，CFK为滑移率刚度，λ为滑移率；
c、测量部分：利用转速传感器和电流传感器测得驱动电机的转速和驱动电机输入端的电流参数，通过转速传感器测得转速参数会受负载转矩影响且数值上回发生相应变化；
d、驱动电机模块及电机控制器：将c步骤获得参数经DSP控制器A/D口传给DSP控制器进行处理，同时通过DSP控制器的232串口线传回主机，供主机进行显示和存储；
转矩控制算法如下：
永磁同步电机的动态电压方程式：
       （3）
永磁同步电机在dq坐标上的磁链方程简化为：
                            （4）
                              （5）
电压方程简化为：
                     （6）
                  （7）
转矩方程为：
      （8）
式中， Lsd、Lsq为d、q轴上等效电感，ψd、ψq、ψr为电机定子磁链在dq坐标上的磁链分量和转子磁链，id、iq为定子电流在dq坐标上的电流分量，ud、uq为定子电压在dq坐标上的电压分量，Rs为电枢回路总电阻，w为电机电角速度，p为微分算子，np为电枢极对数；
将电机数学模型转化为状态空间形式：
             （9）
对于方程（6）中的励磁电流方程，设置虚拟控制量v，令
                       （10）
则励磁电流方程可转化为：
                         （11）
id的给定信号是id *，其中id *=0，控制目标是让d轴电流id跟随id *，定义d轴误差变量为ed=id-id *，则
        （12）
由于id = ed+id *，则
                 （13）
选取李雅普诺夫函数
取kd0为一正实数，则
          （14）
令
取kd1为一正数，则
                     （15）
从而使误差系统ed=id-id *满足李亚普诺夫渐进稳定条件；
由上，虚拟控制律为
    （16）
从而得到d轴励磁电流控制规律为：
 （17）
针对方程（7）中的转矩电流方程设置虚拟控制，令
                   （18）
将转矩电流方程转化为：
                      （19）
iq的给定信号是iq *，控制目标是让q轴电流iq跟随iq *，定义q轴误差变量为eq=iq- iq *，则
   （20）
由于iq =eq+iq *则
            （21）
选取李雅普诺夫函数
取kq0为正实数，则
      （22）
令
取kq1为一正数，则有
                         （23）
从而使误差系统eq=iq- iq *满足李亚普诺夫渐进稳定条件；
由上，虚拟控制律为
       （24）
从而得到q轴转矩电流控制规律：
         （25）。
本发明轮毂电机系统转矩控制方法的检验台架，包括工作台、主机、测功机控制器模块、两相电源、测功机、连接轴、驱动电机、铁地板、转速传感器、电流传感器、驱动模块、三相电源和DSP控制器；
主机放置在工作台上，通过AD口向DSP控制器发送转矩命令信号，通过232串口线向测功机控制器发送负载命令；测功机控制通过专有信号线与测功机相连，两相电源给测功机供电；驱动电机和测功机固定在铁地板上，两电机轴同心通过联轴节进行联结；驱动模块的输入端和输出端通过高压线分别与三相电源和驱动电机连接，并通过信号线与DSP控制器相连；转速传感器和电流传感器安装在驱动电机机体上，通过信号线与DSP控制器相连；
其电路连接是：
复位模块MAX811-EUS-T芯片的2引脚连接DSP芯片78引脚；电压转换模块TPS767D301芯片的23和17引脚分别连接DSP芯片的4、15、23、29、61、101、109、117引脚和9、71、93、107、121、143、159、170引脚；串口模块MAX3232CSE芯片的14引脚和13引脚分别连接DSP芯片的114引脚和113引脚；PWM输出模块74LV4245APW芯片3~8引脚连接DSP芯片5、6、7、10、11、12引脚；PWM输出模块74LV4245APW芯片21、20、19、18、17、16引脚连接光电隔离模块的IN1~IN6引脚；光电隔离模块的GU、GV、GW、GX、GY、GZ引脚连接驱动模块的GU、GV、GW、GX、GY、GZ引脚；驱动模块的IN_U、IN_V、IN_W引脚与电流检测模块的IN_U、IN_V、IN_W引脚相连；电流检测模块的U、V、W引脚连接到驱动电机的U、V、W电压输入端。
本发明采用硬件在环实时仿真技术，搭建以永磁同步电机为轮毂电机系统本体电机，测功机为负载的电动汽车轮毂电机系统实物环节，嵌入到AMESim软件中搭建的高精度电动汽车整车模型和道路行驶仿真环境中，验证高级算法对电机进行转矩跟踪控制的实时性和有效性及轮毂电机系统性能，尤其是转矩脉动这一问题，对整车行驶中实现以转矩需求为中心的控制策略的影响的电机试验平台。本电机试验台架成本较低，投入经费、人力和场地较少，电机参数的匹配、数据的获取及复杂道路工况模拟都较便捷，省去实车试验的成本和危险性，缩短开发周期，利于驱动电机系统性能和电动汽车动力性研究。本发明实现在各种车型和各种复杂道路行驶工况仿真环境中，嵌入轮毂电机驱动硬件系统，测试轮毂电机驱动系统性能，特别是转矩脉动程度以及高级算法对电机转矩跟踪控制的有效性和实时性的验证。本发明采用驱动电机、测功机、IGBT等功率驱动器件等实物构建电机试验台，在所搭建的半实物仿真系统中，配合高质量仿真环境，通过参数配置，可以实现转矩跟踪控制策略、快速验证驱动电机系统在电动汽车中性能表现及以转矩需求为中心的整车控制策略的有效性，还可以观察到转矩脉动问题对整车行驶的影响程度并对转矩脉动原因进行分析和处理。本电机试验台架成本较低，投入经费、人力和场地较少，电机参数的匹配、数据的获取及复杂道路工况模拟都较便捷，省去实车试验的成本和危险性，缩短开发周期，利于驱动电机系统性能和电动汽车动力性研究。
附图说明
图1是本发明的理论示意图；
图2是本发明的平面布置图；
图3是本发明的试验机原理框图；
图4是是本发明的驱动电机控制电路的构成图；
图5是本发明的DSP控制器中的电源转换电路；
图6是分发明的DSP控制器中的复位电路；
图7是分发明的DSP控制器中的232串口电路；
图8是本发明的DSP控制器中的主芯片DSP电路；
图9是本发明的DSP控制器中的电平转换PWM输出电路；
图10是本发明的驱动模块中的光电隔离电路；
图11是本发明的驱动模块中的整流逆变电路；
图12是本发明的驱动模块中的电流检测电路。
具体实施方式
从功能上分，本试验台主要有以下各部分构成：驱动电机、电机驱动器及控制器部分，负载测功机及其控制器和各传感器数据采集部分。
本试验台架的开发是为电动汽车开发服务的，因此，需将台架的测试环境及功能分析放到电动汽车整个仿真系统工程中。本发明选用AMESim软件来完成仿真模型搭建环节。AMESim软件平台包含3500多个来自广泛应用领域的专用模型，按照本发明的需求，利用它们可搭建基于物理学的系统模型，使得搭建的纯电动汽车整车模型可较真实精确的反应真车动力学特性。本实验台架采用硬件在环思想，整车环境以搭建的AMESim整车模型的形式放在主机中，目的是用来模拟电动汽车整车及道路行驶环境，驱动电机可提供整车所需的行驶动力。电动汽车整车模型中驱动电机部分作为硬件在环的硬件部分，作为独立被控对象进行控制。信号工作流向：电动汽车整车控制器VCU综合驾驶员需求、道路工况和整车其他动力需求等信息计算出驱动电机应提供的动力力矩，该命令由目标机传送给驱动电机控制器，由驱动电机系统完成；电动汽车轮胎在道路上行驶所受到的阻力矩经过折合计算出负载力矩，该命令由目标机传送给测功机控制器，由测功机系统完成；驱动电机系统和测功机系统力矩相互作用，生成电动汽车行驶车速，该车速信号由测功机系统传给目标机的整车模型中，完成电动汽车整车模型在道路仿真环境中的行驶。
本发明具体步骤是：
a、整车模型搭建和道路工况仿真部分：主机中已装好AMESim软件，本发明采用模块化方法，在AMESim中搭建高仿真高精度的四轮轮毂驱动电动汽车整车模型，整个电动汽车仿真模型包括电驱动模块、传动模块、车辆纵向动力学、转向系统、悬架、空气动力学、轮胎模块、路况信息；模型搭建好了以后需要对模型的参数与实际车辆的参数进行调试与匹配，最终得到符合实际车辆性能要求的整车模型。整车采用以扭矩为中心的控制策略，通过整车控制器产生当前路况当前车辆状态所需要的扭矩，然后给电机，电机根据这个扭矩产生对应的驱动力矩来控制车辆行驶。
b、负载部分：在进行电机的转速转速机械外特性曲线试验和进行电动汽车在各种行驶工况下性能试验时，都需要给电机施加机械负载。负载的模拟模块由测功机完成，通过对电机进行励磁来输出所需的负载转矩。所需负载大小，由整车模型中的轮胎在所设定的道路上受到的阻力矩经过计算折合到驱动电机力矩输出轴上受到的反力矩计算得到。当测功机控制器接收到来自整车模型在工况行驶中计算得到的阻力矩，测功机控制器给测功机外接励磁，由此测功机向驱动电机提供精确的负载力矩。
其中，电动汽车单个车轮的驱动电机输出轴上的负载力矩 计算公式如下：
                             （1）
                    （2）
在上述公式中，r为轮胎半径，Fi为轮胎所受摩擦力矩，CFK为滑移率刚度，λ为滑移率；
c、测量部分：利用转速传感器和电流传感器测得驱动电机的转速和驱动电机输入端的电流参数，通过转速传感器测得转速参数会受负载转矩影响且数值上回发生相应变化；
d、驱动电机模块及电机控制器：驱动电机及其控制系统，即本发明中的DSP控制器，作为电动汽车的动力源，其性能好坏直接影响电动汽车整车的动力性能；将c步骤获得参数经DSP控制器A/D口传给DSP控制器进行处理，同时通过DSP控制器的232串口线传回主机，供主机进行显示和存储。
本发明综合考虑了目前市面上电动汽车所采用的驱动电机类型并对比其性能，和直流电机、三项异步电机、开关磁阻电机相比，永磁同步电机具有体积小、效率高、低速性能好、调速范围宽以及运行可靠等优点，能够满足高性能电机驱动控制系统的要求，所以本发明采用永磁同步电机作为驱动电机本体来实施转矩控制方案。其中转矩控制算法如下推导：：
永磁同步电机的动态电压方程式：
       （3）
为了获得高动态性能，同步电机控制系统可以先采用矢量控制，通过坐标变换，将A，B，C坐标系变换到dq同步旋转坐标系，把同步电机等效成直流电机，再模仿直流电动机的控制方法进行控制。
正弦永磁同步电机一般没有阻尼绕组，转子磁通由永久磁钢决定，是恒定不变的，可采用转子磁链定向控制，即将两相旋转坐标系的d轴定在转子磁链ψr方向上，无须再采用任何计算磁链的模型。因此，永磁同步电机在dq坐标上的磁链方程简化为：
                            （4）
                              （5）
电压方程简化为：
                     （6）
                  （7）
转矩方程为：
      （8）
式中， Lsd、Lsq为d、q轴上等效电感，ψd、ψq、ψr为电机定子磁链在dq坐标上的磁链分量和转子磁链，id、iq为定子电流在dq坐标上的电流分量，ud、uq为定子电压在dq坐标上的电压分量，Rs为电枢回路总电阻，w为电机电角速度，p为微分算子，np为电枢极对数；
取电压ud和uq为输入变量，电流id和iq为状态变量，Te为输出变量。将电机数学模型转化为状态空间形式：
             （9）
本文轮毂电机的数学模型为双输入双输出系统，为方便控制器的开发，本文将对电枢电流id和iq分别进行反馈线性化设计。
对于方程（6）中的励磁电流方程，设置虚拟控制量v，令
                       （10）
则励磁电流方程可转化为：
                         （11）
id的给定信号是id *，其中id *=0，控制目标是让d轴电流id跟随id *，定义d轴误差变量为ed=id-id *，则
        （12）
由于id = ed+id *，则
                 （13）
选取李雅普诺夫函数
取kd0为一正实数，则
          （14）
令
取kd1为一正数，则
                     （15）
从而使误差系统ed=id-id *满足李亚普诺夫渐进稳定条件；
由上，虚拟控制律为
    （16）
从而得到d轴励磁电流控制规律为：
 （17）
针对方程（7）中的转矩电流方程设置虚拟控制，令
                   （18）
将转矩电流方程转化为：
                      （19）
iq的给定信号是iq *，控制目标是让q轴电流iq跟随iq *，定义q轴误差变量为eq=iq- iq *，则
   （20）
由于iq =eq+iq *则
            （21）
选取李雅普诺夫函数
取kq0为正实数，则
      （22）
令
取kq1为一正数，则有
                         （23）
从而使误差系统eq=iq- iq *满足李亚普诺夫渐进稳定条件；
由上，虚拟控制律为
       （24）
从而得到q轴转矩电流控制规律：
         （25）。
本发明台架包括工作台1、主机2、测功机控制器模块3、两相电源4、测功机5、连接轴6、驱动电机7、铁地板8、转速传感器9、电流传感器10、驱动模块11、三相电源12和DSP控制器13；
主机2放置在工作台1上，通过AD口向DSP控制器发送转矩命令信号，通过232串口线向测功机控制器发送负载命令；测功机控制3通过专有信号线与测功机5相连，两相电源4给测功机5供电；驱动电机7和测功机5固定在铁地板8上，两电机轴同心通过联轴节6进行联结；驱动模块11的输入端和输出端通过高压线分别与三相电源12和驱动电机（7）连接，并通过信号线与DSP控制器相连；转速传感器9和电流传感器10安装在驱动电机机体上，通过信号线与DSP控制器相连；
其电路连接是：
复位模块MAX811-EUS-T芯片的2引脚连接DSP芯片78引脚；电压转换模块TPS767D301芯片的23和17引脚分别连接DSP芯片的4、15、23、29、61、101、109、117引脚和9、71、93、107、121、143、159、170引脚；串口模块MAX3232CSE芯片的14引脚和13引脚分别连接DSP芯片的114引脚和113引脚；PWM输出模块74LV4245APW芯片3~8引脚连接DSP芯片5、6、7、10、11、12引脚；PWM输出模块74LV4245APW芯片21、20、19、18、17、16引脚连接光电隔离模块的IN1~IN6引脚；光电隔离模块的GU、GV、GW、GX、GY、GZ引脚连接驱动模块的GU、GV、GW、GX、GY、GZ引脚；驱动模块的IN_U、IN_V、IN_W引脚与电流检测模块的IN_U、IN_V、IN_W引脚相连；电流检测模块的U、V、W引脚连接到驱动电机的U、V、W电压输入端。
电路部分工作原理（芯片之间工作流程）
主机2AMESim软件中搭建好的纯电动汽车整车模型结合道路信息仿真环境，计算出整车行驶动力扭矩需求，作为驱动电机的扭矩命令通过DA口经信号线送到DSP控制器的AD口。固定在驱动电机机身上的转速传感器和电流传感器将采集到的转速和电流信息作为反馈量传到DSP控制器AD口。DSP控制器接收并处理接收到的信息并利用已下载进来的控制算法计算出驱动电机运动的所需控制电压转换成相应PWM信号经信号线传给光电隔离模块，再经光电隔离模块传到驱动模块，最后驱动模块将三相交流电整流逆变后生成控制电压施加到电机上，驱动电机运行；然后电动汽车轮胎在道路上行驶所受到的阻力矩经过折合计算出负载力矩，该命令经232串口线传送给测功机控制器，由测功机系统完成；最后驱动电机系统和测功机系统力矩相互作用，生成电动汽车行驶车速，该车速信号由DSP控制器232串口传给主机整车模型中，完成电动汽车整车模型在道路仿真环境中的行驶。
本发明适用于多种整车行驶工况试验。如，电动汽车在启车、上坡等工况下，验证电机控制算法的快速性；电动汽车频繁加速/减速和匀速行驶等工况下，验证电机控制算法的有效性和准确性。
（1）电动汽车启动模式工况下实验
驾驶员在起车时会给加速踏板一定的转矩需求信息，动力总成控制器接收该信息并下达启动转矩命令，轮毂电机控制系统需要尽快且精确跟踪上期望转矩，使得电动车按驾驶员需求进行起动。设定在t=0.02s时加载期望转矩为32Nm的阶跃信号，仿真时长0.5s，实验结果如图所示。
 （2）电动汽车匀速巡航模式工况下仿真实验
电动汽车工作在匀速巡航工况下时，为保持车速恒定，轮毂电机控制系统的主要工作是克服整车行驶过程中时刻变化的阻力转矩。转速设定为500r/min，仿真结果如下图所示。
 综上结果可以看出，本发明所设计控制器在保证电机控制系统运行稳定的前提下，实现了对电机输出转矩的快速、精确的控制，具有很好的转矩跟踪能力，满足了电动汽车动力总成控制器对转矩需求提出的性能要求。

Claims (2)

1.一种轮毂电机系统转矩控制方法，其特征在于：
a、整车模型搭建和道路工况仿真部分：在AMESim中搭建高仿真高精度的四轮轮毂驱动电动汽车整车模型，整个电动汽车仿真模型包括电驱动模块、传动模块、车辆纵向动力学、转向系统、悬架、空气动力学、轮胎模块、路况信息；
b、负载部分：负载大小，由整车模型中的轮胎在所设定的道路上受到的阻力矩经过计算折合到驱动电机力矩输出轴上受到的反力矩计算得到；
其中，电动汽车单个车轮的驱动电机输出轴上的负载力矩                                                计算公式如下：
                             （1）
                    （2）
在上述公式中，r为轮胎半径，Fi为轮胎所受摩擦力矩，CFK为滑移率刚度，λ为滑移率；
c、测量部分：利用转速传感器和电流传感器测得驱动电机的转速和驱动电机输入端的电流参数，通过转速传感器测得转速参数会受负载转矩影响且数值上回发生相应变化；
d、驱动电机模块及电机控制器：将c步骤获得参数经DSP控制器A/D口传给DSP控制器进行处理，同时通过DSP控制器的232串口线传回主机，供主机进行显示和存储；
转矩控制算法如下：
永磁同步电机的动态电压方程式：
       （3）
永磁同步电机在dq坐标上的磁链方程简化为：
                            （4）
                              （5）
电压方程简化为：
                     （6）
                  （7）
转矩方程为：
      （8）
式中， Lsd、Lsq为d、q轴上等效电感，ψd、ψq、ψr为电机定子磁链在dq坐标上的磁链分量和转子磁链，id、iq为定子电流在dq坐标上的电流分量，ud、uq为定子电压在dq坐标上的电压分量，Rs为电枢回路总电阻，w为电机电角速度，p为微分算子，np为电枢极对数；
将电机数学模型转化为状态空间形式：
             （9）
对于方程（6）中的励磁电流方程，设置虚拟控制量v，令
                       （10）
则励磁电流方程可转化为：
                         （11）
id的给定信号是id *，其中id *=0，控制目标是让d轴电流id跟随id *，定义d轴误差变量为ed=id-id *，则
        （12）
由于id = ed+id *，则
                 （13）
选取李雅普诺夫函数
取kd0为一正实数，则
          （14）
令
取kd1为一正数，则
                     （15）
从而使误差系统ed=id-id *满足李亚普诺夫渐进稳定条件；
由上，虚拟控制律为
    （16）
从而得到d轴励磁电流控制规律为：
 （17）
针对方程（7）中的转矩电流方程设置虚拟控制，令
                   （18）
将转矩电流方程转化为：
                      （19）
iq的给定信号是iq *，控制目标是让q轴电流iq跟随iq *，定义q轴误差变量为eq=iq- iq *，则
   （20）
由于iq =eq+iq *则
            （21）
选取李雅普诺夫函数
取kq0为正实数，则
      （22）
令
取kq1为一正数，则有
                         （23）
从而使误差系统eq=iq- iq *满足李亚普诺夫渐进稳定条件；
由上，虚拟控制律为
       （24）
从而得到q轴转矩电流控制规律：
         （25）。
2.权利要求1所述的轮毂电机系统转矩控制方法的检验台架，其特征在于：包括工作台（1）、主机（2）、测功机控制器模块（3）、两相电源（4）、测功机（5）、连接轴（6）、驱动电机（7）、铁地板（8）、转速传感器（9）、电流传感器（10）、驱动模块（11）、三相电源（12）和DSP控制器（13）；
主机（2）放置在工作台（1）上，通过AD口向DSP控制器发送转矩命令信号，通过232串口线向测功机控制器发送负载命令；测功机控制（3）通过专有信号线与测功机（5）相连，两相电源（4）给测功机（5）供电；驱动电机（7）和测功机（5）固定在铁地板（8）上，两电机轴同心通过联轴节（6）进行联结；驱动模块（11）的输入端和输出端通过高压线分别与三相电源（12）和驱动电机（7）连接，并通过信号线与DSP控制器相连；转速传感器（9）和电流传感器（10）安装在驱动电机机体上，通过信号线与DSP控制器相连；
其电路连接是：
复位模块MAX811-EUS-T芯片的2引脚连接DSP芯片78引脚；电压转换模块TPS767D301芯片的23和17引脚分别连接DSP芯片的4、15、23、29、61、101、109、117引脚和9、71、93、107、121、143、159、170引脚；串口模块MAX3232CSE芯片的14引脚和13引脚分别连接DSP芯片的114引脚和113引脚；PWM输出模块74LV4245APW芯片3~8引脚连接DSP芯片5、6、7、10、11、12引脚；PWM输出模块74LV4245APW芯片21、20、19、18、17、16引脚连接光电隔离模块的IN1~IN6引脚；光电隔离模块的GU、GV、GW、GX、GY、GZ引脚连接驱动模块的GU、GV、GW、GX、GY、GZ引脚；驱动模块的IN_U、IN_V、IN_W引脚与电流检测模块的IN_U、IN_V、IN_W引脚相连；电流检测模块的U、V、W引脚连接到驱动电机的U、V、W电压输入端。
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