CN116795002A - 电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆 - Google Patents

电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN116795002A
CN116795002A CN202310771259.5A CN202310771259A CN116795002A CN 116795002 A CN116795002 A CN 116795002A CN 202310771259 A CN202310771259 A CN 202310771259A CN 116795002 A CN116795002 A CN 116795002A
Authority
CN
China
Prior art keywords
model
motor controller
low
tested
interference signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310771259.5A
Other languages
English (en)
Inventor
刘璇
刘志强
陶冶
王斯博
王哲钰
潘彦全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAW Group Corp
Original Assignee
FAW Group Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAW Group Corp filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN202310771259.5A priority Critical patent/CN116795002A/zh
Publication of CN116795002A publication Critical patent/CN116795002A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆。该方法可以应用于仿真测试系统,仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,该方法包括:确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。本发明解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题。

Description

电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆
技术领域
本发明涉及电机控制器测试技术领域,具体而言,涉及一种电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆。
背景技术
电机控制器作为车载大功率部件,并不断向轻小化、高效化的方向发展,功率模块的开关速度也越来越高,产生的电磁干扰能量大、频带宽,是车辆的主要干扰源。目前,针对电机控制器的仿真测试方法,并未涉及对电机控制器的低压传导干扰进行仿真,从而导致无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题。
针对上述无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆,以至少解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题。
根据发明实施例的一个方面,提供了一种电机控制器的仿真测试方法。该方法可以应用于仿真测试系统,仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,该方法包括:确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。
可选地,对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,包括:基于电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数;基于校准参数对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号。
可选地,基于电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数,包括:获取电流探头模型的电流探头校准模型的输入电流和输出电流,其中,电流探头校准模型为通过在电流探头模型的两端分别建立校准夹具所得到的模型;基于输入电流和输出电流,确定校准参数。
可选地,基于输入电流和输出电流,确定校准参数,包括:将输入电流和输出电流之间的差值或比值,确定为校准参数。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电机控制器的仿真测试系统,该系统可以包括:待测电机控制器模型,待测电机控制器模型通过对待测电机控制器进行建模得到;电流探头模型,与待测电机控制器模型相连接,用于检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号。
可选地,仿真测试系统还包括:电流探头校准模型,与电流探头模型相连接,用于对电流探头模型进行校准,以使原始低压传导干扰信号调整至目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种电机控制器的仿真测试装置,其特征在于,应用于仿真测试系统,仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,该装置包括:确定单元,用于确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;控制单元,用于控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;调整单元,用于对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明实施例的电机控制器的仿真测试方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,该处理器用于运行程序,其中,程序被处理器运行时执行本发明实施例的电机控制器的仿真测试方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种车辆,该车辆用于执行本发明实施例的电机控制器的仿真测试方法。
在本发明实施例中,电机控制器的仿真测试方法可以应用于仿真测试系统,仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,该方法包括:确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。也就是说,本发明实施例基于确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,以便控制电流探头模型,且在运行状态下,检测待测电机控制器模型产生的原始低压传导干扰信号,对原始低压传导干扰信号进行调整后,可以获得目标低压传导干扰信号,从而解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题,实现了可以对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的一种电机控制器的仿真测试方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的一种电机控制器的仿真测试系统的示意图;
图3是根据本发明实施例的一种仿真流程的流程图;
图4是根据本发明实施例的一种低压传导发射仿真方法的流程图;
图5是根据本发明实施例的一种人工电源网络外壳的示意图;
图6是根据本发明实施例的一种电流探头模型的示意图;
图7是根据本发明实施例的一种控制器结构的示意图;
图8是根据本发明实施例的一种低压电路板结构的示意图;
图9是根据本发明实施例的一种测试台架结构的示意图;
图10是根据本发明实施例的一种系统物理模型的示意图;
图11是根据本发明实施例的一种结构寄生参数等效电路模型的示意图;
图12是根据本发明实施例的一种低压传导发射路算模型的示意图;
图13是根据本发明实施例的一种电流探头校准夹具的示意图;
图14是根据本发明实施例的一种电流探头激励端口的示意图;
图15是根据本发明实施例的一种电流探头sml模型的示意图;
图16是根据本发明实施例的一种校准仿真电路的示意图;
图17是根据本发明实施例的一种校准因子的示意图;
图18是根据本发明实施例的一种校准后电机控制器低压传导发射结果的示意图;
图19是根据本发明实施例的一种电机控制器的仿真测试装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例,提供了一种电机控制器的仿真测试方法,需要说明的是,在附图的流程图中,其中所示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
下面对本发明实施例的电机控制器的仿真测试方法进行介绍。
图1是根据本发明实施例的一种电机控制器的仿真测试方法的流程图,如图1所示,该方法可以应用于仿真测试系统,仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,该方法包括如下步骤:
步骤S101,确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到。
在本发明上述步骤S101提供的技术方案中,可以通过对待测电机控制器进行建模获得待测电机控制器模型,并控制待测电机控制器模型处于运行状态。其中,待测电机控制器模型可以为电机逆变器低压回路系统物理模型。
可选地,可以基于电磁场仿真软件(High Frequency Structure Simulator,简称为HFSS)平台,利用待测电机控制器,搭建电机逆变器低压回路系统物理模型,从而达到可以确定待测电机控制器模型的状态为运行状态的目的。
可选地,HFSS平台可以用于解决高频电磁场问题,且能够进行三维电磁场的建模、分析和优化,适用于微波、射频、天线、电路板等领域的设计和分析。
步骤S102,控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号。
在本发明上述步骤S102提供的技术方案中,基于步骤S101确定的待测电机控制器模型的状态为运行状态,可以控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在该状态下所产生的原始低压传导干扰信号。其中,电流探头模型可以为电流探头结构模型。
可选地,可以建立电流探头结构模型,该模型中的电流探头的作用是套在低压线束上,通过感应线束上传导电流产生的磁场来获得传导干扰的大小,且根据实际试验建立电流探头的特性和尺寸模型,可以包含外壳和内部铁氧体磁芯。
需要说明的是,此处仅为获取原始低压传导干扰信号的一种优选的实施方式,不对获取原始低压传导干扰信号的方法和过程进行具体限定,所有获取原始低压传导干扰信号的方法和过程均在本发明的保护范围内,此处不一一列举。
步骤S103,对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。
在本发明上述步骤S103提供的技术方案中,对原始低压传导干扰信号进行调整可以为对原始低压传导干扰信号进行校准,原始低压传导干扰信号可以为低压系统传导发射初步结果,目标低压传导干扰信号可以为校准后的低压传导发射仿真结果。
在该实施例中,可以对基于步骤S102得到的原始低压传导干扰信号进行调整,获得目标低压传导干扰信号,以达到可以对待测电机控制器的低压传导干扰属性进行表征的目的。
可选地,可以在电气仿真软件(Simplorer)中建立系统路算仿真模型,得到低压系统传导发射初步结果,且对低压系统传导发射初步结果进行校准,从而获得校准后的低压传导发射仿真结果。
本发明上述步骤S101至步骤S103,电机控制器的仿真测试方法可以应用于仿真测试系统,仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,该方法包括:确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。也就是说,本发明实施例基于确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,以便控制电流探头模型,且在运行状态下,检测待测电机控制器模型产生的原始低压传导干扰信号,对原始低压传导干扰信号进行调整后,可以获得目标低压传导干扰信号,从而解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题,实现了可以对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术效果。
下面对该实施例的上述方法进行进一步介绍。
作为一种可选的实施例方式,步骤S103,对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,包括:基于电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数;基于校准参数对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号。
在该实施例中,校准参数可以为校准因子,其中,校准因子可以通过在建立电流探头模型,求解其等效电路参数模型,搭建探头等效电路参数模型的校准仿真电路,进行协同仿真后,进而进行计算所得。此处仅对获取校准因子的方法进行举例说明,不对获取校准因子的方法和过程做具体限定。
可选地,校准仿真电路中包含电阻R1、R2和R3,且激励源为电流源。其中,R1和R2为校准夹具上的50欧姆(Ω)负载,R3为电流源的50Ω内阻,且负载上的电流即为夹具的校准电流。
可选地,可以计算注入电流的校准因子,根据注入的耦合电流大小、仿真模型输出的电流大小、以及注入电流与仿真输出电流的差值(即为校准因子)。
在该实施例中,可以根据电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数,并对原始低压传导干扰信号进行调整,获得目标低压传导干扰信号。
举例而言,可以在电气仿真软件(Simplorer)中建立系统路算仿真模型,得到低压系统传导发射初步结果,然后进行电流探头模型建立与校准,求解其等效电路参数模型,搭建探头等效电路参数模型的校准仿真电路,进行协同仿真,计算得到校准因子,最后可以进行仿真处理,将校准因子叠加到低压系统传导发射初步结果中,对低压系统传导发射初步结果进行校准,从而获得校准后的低压传导发射仿真结果。
作为一种可选的实施例方式,基于电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数,包括:获取电流探头模型的电流探头校准模型的输入电流和输出电流,其中,电流探头校准模型为通过在电流探头模型的两端分别建立校准夹具所得到的模型;基于输入电流和输出电流,确定校准参数。
在该实施例中,输入电流可以为注入的耦合电流,输出电流可以为仿真模型输出的电流,电流探头校准模型可以为在电流探头两端分别建立校准夹具的校准模型,其中,该校准模型需要设置三个激励端口,其中两个端口为负载端口,剩余的一个端口为电流探头输入激励端口,且电流探头输入激励端口位于电流探头校准模型中的最上方。需要说明的是,此处仅对电流探头校准模型的结构进行举例说明,不对电流探头校准模型的结构做具体限定。
在该实施例中,可以获取电流探头模型的电流探头校准模型的输入电流和输出电流,以便确定校准参数。比如,获取在电流探头两端分别建立校准夹具的校准模型的输入电流和输出电流,从而达到确定校准参数的目的。
作为一种可选的实施例方式,基于输入电流和输出电流,确定校准参数,包括:将输入电流和输出电流之间的差值或比值,确定为校准参数。
在该实施例中,基于获得的输入电流和输出电流,可以将输入电流和输出电流之间的差值或比值,确定为校准参数。其中,输入电流和输出电流之间的差值或比值可以为注入电流与仿真输出电流的差值。比如,获得注入电流与仿真输出电流的差值后,可以确定为校准参数。
可选地,可以计算注入电流的校准因子,根据注入的耦合电流大小、仿真模型输出的电流大小、以及注入电流与仿真输出电流的差值(即为校准因子)。由此,得到电流探头模型结果与实际结果的测试误差,使用校准因子修正仿真结果,从而提高仿真准确度,减小仿真与试验测试之间的误差。
图2是根据本发明实施例的一种电机控制器的仿真测试系统的示意图。如图2所示,一种电机控制器的仿真测试系统200可以包括:待测电机控制器模型201和电流探头模型202。
待测电机控制器模型201,用于待测电机控制器模型通过对待测电机控制器进行建模得到。
电流探头模型202,用于与待测电机控制器模型相连接,用于检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号。
可选地,电机控制器的仿真测试系统200还可以包括:电流探头校准模型,用于与电流探头模型相连接,用于对电流探头模型进行校准,以使原始低压传导干扰信号调整至目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。
可选地,电流探头校准模型,对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,包括:基于电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数;基于校准参数对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号。
可选地,基于电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数,包括:获取电流探头模型的电流探头校准模型的输入电流和输出电流,其中,电流探头校准模型为通过在电流探头模型的两端分别建立校准夹具所得到的模型;基于输入电流和输出电流,确定校准参数。
可选地,基于输入电流和输出电流,确定校准参数,包括:将输入电流和输出电流之间的差值或比值,确定为校准参数。
在该实施例中,待测电机控制器模型可以用于待测电机控制器模型通过对待测电机控制器进行建模得到;电流探头模型,与待测电机控制器模型相连接,用于检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号,从而解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题,实现了可以对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术效果。
实施例2
下面结合优选的实施方式对本发明实施例的技术方案进行举例说明。
目前,新能源汽车越发受到社会各界的重视和欢迎,相对于传统汽车更加节能环保,随之而来也面临一些新的挑战,电磁兼容便是其中之一。电机控制器作为车载大功率部件,并不断向轻小化、高效化的方向发展,功率模块的开关速度也越来越高,产生的电磁干扰能量大、频带宽,是新能源车内的主要干扰源。电机控制器产生的电磁干扰不仅关系到其自身工作的可靠性,而且会影响整车及邻车的安全运行能力,成为汽车满足相关电磁兼容标准的关键。电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰两部分,由于电驱系统的内部部件众多,包含高压部件、也包含低压控制电路,其传导干扰又包括高压传导干扰和低压传导干扰两种。目前,由于针对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的方法的缺失,从而导致无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题。因而,为了解决上述问题,本发明提供了一种电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆,以便实现对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术效果。
图3是根据本发明实施例的一种仿真流程的流程图,如图3所示,该方法可以包括如下步骤:
步骤S301,获得结构寄生参数等效电路模型。
在该实施例中,基于电磁场仿真软件HFSS平台,搭建电机逆变器低压回路系统物理模型,并进行结构仿真,得到结构寄生参数等效电路模型。
步骤S302,建立系统路算仿真模型。
在该实施例中,可以在电气仿真软件(Simplorer)中建立系统路算仿真模型,得到低压系统传导发射初步结果。
步骤S303,求解等效电路参数模型,进行协同仿真,计算得到校准因子。
在该实施例中,进行电流探头模型建立与校准,求解其等效电路参数模型,搭建探头等效电路参数模型的校准仿真电路,进行协同仿真,计算得到校准因子。
步骤S304,进行仿真处理后,获得校准后的低压传导发射仿真结果。
在该实施例中,在进行仿真处理后,将步骤S303得到校准因子叠加到步骤S302的仿真结果中,最终获得校准后的低压传导发射仿真结果,从而达到预测系统低压传导干扰性能的目的,指导产品设计以便寻求优化措施和设计方向。
在步骤S301至步骤S304,可以基于HFSS平台,搭建电机逆变器低压回路系统物理模型,获得结构寄生参数等效电路模型,且在Simplorer中建立系统路算仿真模型,获得低压系统传导发射初步结果,并进行电流探头模型建立与校准,求解其等效电路参数模型,搭建探头等效电路参数模型的校准仿真电路,进行协同仿真,计算得到校准因子,以达到获得校准后的低压传导发射仿真结果的目的,从而解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题,实现了可以对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术效果。
图4是根据本发明实施例的一种低压传导发射仿真方法的流程图,如图4所示,该方法可以包括如下步骤:
步骤S401,系统物理模型仿真。
在该实施例中,可以根据电机控制器低压系统结构及试验测试环境,建立包括测试环境在内的结构模型,对系统物理模型进行仿真包括下述步骤:
步骤S4011,人工电源网络结构。
在该实施例中,在系统结构模型中,人工电源网络结构模型为一个开口的长方体,其内部相关结构对电磁传播的影响通过连接端口的等效电路来表征,因此人工电源网络结构仅需建立外部模型。图5是根据本发明实施例的一种人工电源网络外壳的示意图,如图5所示,可以获得人工电源网络的外壳。
步骤S4012,电流探头结构模型的建立。
在该实施例中,电流探头的作用是套在低压线束上,通过感应线束上传导电流产生的磁场来获得传导干扰的大小。根据实际试验建立电流探头的特性和尺寸模型,包含外壳和内部铁氧体磁芯。图6是根据本发明实施例的一种电流探头模型的示意图,如图6所示,右侧为剖面图。
步骤S4013,控制器结构模型的建立。
在该实施例中,主要关注低压系统传导发射情况,因此控制器内功率主回路上的关键部件无需建模,只需要建立控制器外壳结构模型即可。图7是根据本发明实施例的一种控制器结构的示意图,如图7所示,可以获得建立的控制器外壳结构模型。
步骤S4014,低压电路板结构模型的建立。
在该实施例中,以驱动单元电路板为例,在驱动单元电路板中,驱动电路中的金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,简称为MOSFET)的开关动作是传导干扰的主要干扰源,因此重点对驱动回路建模即可。PCB模型相对于系统结构来说要精细很多,需要对PCB模型进行简化处理,才能平衡系统结构与PCB模型的网格精细程度差异大的问题。
可选地,PCB模型的简化主要包含两方面,一是选取关键信号的走线和网络,如电源、地、驱动回路和敏感信号,删除其余的网络;二是将PCB的每一层layer简化为无厚度的平面,可以减少网格数量,提高仿真效率。
可选地,PCB建模分为两部分,首先在SIwave中将layout模型导出至HFSS,其次在HFSS中建立电路元件端口。PCB模型格式最常用的是OBD++格式,将其导入SIwave中,对模型进行检查确认,包含叠层、过孔、电路元器件和网络分类,需要确认叠层数量、每一层的材料、厚度。选取关键的网络,导出至HFSS,导出的PCB模型包含了电容、电感和电阻的端口,但是没有电气参数。根据电路参数定义电气参数,将元件端口设置为Lumped RLC Boundary,分别定义RLC的参数,并在PCB上设置驱动电路端口的激励。
可选地,图8是根据本发明实施例的一种低压电路板结构的示意图,如图8所示,激励端口包括端口801、端口802、端口803和端口804,上述四个端口分别为4个MOS管的集电极,也即为黑圈所示的位置,即得到低压传导发射仿真的仿真端口,后续用于路算模型的搭建,且可以将建立的PCB模型放置于上述步骤S4013中建立的控制器外壳相应位置。
步骤S4015,测试环境模型。
在该实施例中,测试台架依照标准CISPR25要求建立,其尺寸为长2.5m,宽1.1m。台架必须接地,参考实验室布置,建立接地金属板的模型,尺寸为宽0.5m,高0.9m。图9是根据本发明实施例的一种测试台架结构的示意图,如图9所示,该测试台架结构可以包括台架901和接地金属板902。为了提高运算效率,将台架及接地金属板采用面结构,并设置成有限导体边界,材料选用台架真实材料。
步骤S4016,生成结构寄生参数等效电路模型。
在该实施例中,可以获得系统物理模型,并仿真生成结构寄生参数等效电路模型。根据各部件布置位置与试验测试布置情况,进行结构模型布置,获得系统物理模型,仿真生成结构寄生参数等效电路模型,将上述获得模型作为系统路算仿真的输入。
可选地,图10是根据本发明实施例的一种系统物理模型的示意图,如图10所示,该系统物理模型包括:低压电路板与控制器外壳模型1001、电流探头模型1002、线缆1003、测试台架1004和人工电源网络1005。
可选地,图11是根据本发明实施例的一种结构寄生参数等效电路模型的示意图,如图11所示,可以获得结构寄生参数等效电路模型。
步骤S402,系统路算模型仿真。
在该实施例中,可以根据真实电路拓扑建立系统路算模型,由低压电源、人工电源网络电路、结构寄生参数等效电路、低压驱动电路组成,其中,驱动电路模型主要为驱动芯片模型,可以利用驱动芯片的SPICE模型完成电路搭建。模型搭建完成后进行联合仿真,得到低压传导发射仿真结果。
可选地,路算模型可以为低压传导发射路算模型,图12是根据本发明实施例的一种低压传导发射路算模型的示意图,如图12所示,低压传导发射路算模型可以包括低压电源1201、人工电源网络1202、结构寄生参数等效电路1203和低压驱动电路1204。
步骤S403,电流探头模型建立与校准。
在该实施例中,可以对电流探头模型建立与校准,上述过程可以包括下述步骤:
步骤S4031,电流探头结构模型建立。
在该实施例中,根据实际试验建立探头的特性和尺寸模型,包含外壳和内部铁氧体磁芯,如图6所示,右侧为剖面图。
可选地,为对电流探头的耦合电流进行校准,在电流探头两端分别建立校准夹具的模型。图13是根据本发明实施例的一种电流探头校准夹具的示意图,如图13所示,可以获得电流探头校准夹具。
可选地,可以求解电流探头校准sml(等效电路参数)模型,电流探头校准模型一共需要设置三个激励端口。图14是根据本发明实施例的一种电流探头激励端口的示意图,如图14所示,电流探头激励端口可以包括端口1401、端口1402和端口1403,其中,端口1402为电流探头输入激励端口,端口1401和端口1403分别为负载端口。将模型放置于开放的自由空间中进行仿真,仿真求解完成后,导出包含全波段信息的sml模型,即校准结构模型的等效电路参数模型。图15是根据本发明实施例的一种电流探头sml模型的示意图,如图15所示,电流探头sml模型可以包括接口1501、接口1502和接口1503。
步骤S4032,协同仿真,计算校准因子。
在该实施例中,可以协同仿真,计算校准因子。图16是根据本发明实施例的一种校准仿真电路的示意图,如图16所示,激励源为电流源,其中,R3为电流源的50Ω内阻,R1和R2为校准夹具上的50Ω负载,负载上的电流即为夹具的校准电流。
可选地,图17是根据本发明实施例的一种校准因子的示意图,如图17所示,三条曲线由上到下分别是,注入的耦合电流大小、仿真模型输出的电流大小、以及注入电流与仿真输出电流的差值(即为校准因子)。由此,得到电流探头模型结果与实际结果的测试误差,使用校准因子修正仿真结果,从而提高仿真准确度,减小仿真与试验测试之间的误差。
步骤S404,校准后低压传导发射仿真结果。
在该实施例中,在进行仿真处理后,将步骤S303得到校准因子叠加到步骤S302的系统低压传导发射仿真结果中,最终获得校准后的低压传导发射仿真结果,从而达到预测系统低压传导干扰性能的目的,指导产品设计以便寻求优化措施和设计方向。
可选地,图18是根据本发明实施例的一种校准后电机控制器低压传导发射结果的示意图,如图18所示,可以获得校准后电机控制器低压传导发射结果。
在上述步骤S401至步骤S404中,可以对系统物理模型仿真,然后对系统路算模型仿真,建立电流探头模型,并对该模型进行校准,最后可以获得校准后的低压传导发射仿真结果,从而解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题,实现了可以对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术效果。
实施例3
根据本发明实施例,提供了一种电机控制器的仿真测试装置。需要说明的是,该电机控制器的仿真测试装置可以用于执行实施例1中的一种电机控制器的仿真测试方法。
图19是根据本发明实施例的一种电机控制器的仿真测试装置的示意图。如图19所示,一种电机控制器的仿真测试装置1900可以应用于仿真测试系统,该仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,该装置可以包括:确定单元1901、控制单元1902和调整单元1903。
确定单元1901,用于确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到。
控制单元1902,用于控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号。
调整单元1903,用于对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性。
可选地,调整单元1903包括:确定模块,用于基于电流探头模型,确定原始低压传导干扰信号的校准参数;获取模块,用于基于校准参数对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号。
可选地,确定模块可以包括:获取子模块,用于获取电流探头模型的电流探头校准模型的输入电流和输出电流,其中,电流探头校准模型为通过在电流探头模型的两端分别建立校准夹具所得到的模型;确定子模块,用于基于输入电流和输出电流,确定校准参数。
可选地,确定子模块可以包括:将输入电流和输出电流之间的差值或比值,确定为校准参数。
在该实施例中,通过确定单元确定待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;控制单元,控制电流探头模型,检测待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;调整单元,对原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,目标低压传导干扰信号用于表征待测电机控制器的低压传导干扰属性,从而解决了无法对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术问题,实现了可以对电机控制器的低压传导干扰进行仿真分析的技术效果。
实施例4
根据本发明实施例,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行实施例1中的电机控制器的仿真测试方法。
实施例5
根据本发明实施例,还提供了一种处理器,该处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行实施例1中的电机控制器的仿真测试方法。
实施例6
根据本发明实施例,还提供了一种车辆,该车辆用于执行实施例1中的电机控制器的仿真测试方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机控制器的仿真测试方法,其特征在于,应用于仿真测试系统,所述仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,所述方法包括:
确定所述待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,所述待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;
控制所述电流探头模型,检测所述待测电机控制器模型在所述运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;
对所述原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,所述目标低压传导干扰信号用于表征所述待测电机控制器的低压传导干扰属性。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,包括:
基于所述电流探头模型,确定所述原始低压传导干扰信号的校准参数;
基于所述校准参数对所述原始低压传导干扰信号进行调整,得到所述目标低压传导干扰信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述电流探头模型,确定所述原始低压传导干扰信号的校准参数,包括:
获取所述电流探头模型的电流探头校准模型的输入电流和输出电流,其中,所述电流探头校准模型为通过在所述电流探头模型的两端分别建立校准夹具所得到的模型;
基于所述输入电流和所述输出电流,确定所述校准参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述输入电流和所述输出电流,确定所述校准参数,包括:
将所述输入电流和所述输出电流之间的差值或比值,确定为所述校准参数。
5.一种电机控制器的仿真测试系统,其特征在于,包括:
待测电机控制器模型,所述待测电机控制器模型通过对待测电机控制器进行建模得到;
电流探头模型,与所述待测电机控制器模型相连接,用于检测所述待测电机控制器模型在运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述仿真测试系统还包括:
电流探头校准模型,与所述电流探头模型相连接,用于对所述电流探头模型进行校准,以使所述原始低压传导干扰信号调整至目标低压传导干扰信号,其中,所述目标低压传导干扰信号用于表征所述待测电机控制器的低压传导干扰属性。
7.一种电机控制器的仿真测试装置,其特征在于,应用于仿真测试系统,所述仿真测试系统至少包括待测电机控制器模型和电流探头模型,所述装置包括:
确定单元,用于确定所述待测电机控制器模型的状态为运行状态,其中,所述待测电机控制器模型为通过对待测电机控制器进行建模得到;
控制单元,用于控制所述电流探头模型,检测所述待测电机控制器模型在所述运行状态下所产生的原始低压传导干扰信号;
调整单元,用于对所述原始低压传导干扰信号进行调整,得到目标低压传导干扰信号,其中,所述目标低压传导干扰信号用于表征所述待测电机控制器的低压传导干扰属性。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述电机控制器的仿真测试方法。
9.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序被所述处理器运行时执行权利要求1至6中任意一项所述电机控制器的仿真测试方法。
10.一种车辆,其特征在于,用于执行权利要求1至6中任意一项所述电机控制器的仿真测试方法。
CN202310771259.5A 2023-06-27 2023-06-27 电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆 Pending CN116795002A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310771259.5A CN116795002A (zh) 2023-06-27 2023-06-27 电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310771259.5A CN116795002A (zh) 2023-06-27 2023-06-27 电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116795002A true CN116795002A (zh) 2023-09-22

Family

ID=88038441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310771259.5A Pending CN116795002A (zh) 2023-06-27 2023-06-27 电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116795002A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109408913B (zh) 一种电机驱动控制系统传导干扰联合仿真分析方法
US8744824B2 (en) Optimization design method for the chassis structure of an electronic device based on mechanical, electrical and thermal three-field coupling
Parmantier Numerical coupling models for complex systems and results
Cangellaris et al. Electromagnetic model order reduction for system-level modeling
CN108037456A (zh) 一种锂离子电池热分析方法
Erdin et al. Circuit analysis of electromagnetic radiation and field coupling effects for networks with embedded full-wave modules
Müller et al. Complete modeling of large via constellations in multilayer printed circuit boards
US7962320B2 (en) Method, apparatus and program for creating a power pin model of a semiconductor integrated circuit
Reuschel et al. Segmented physics-based modeling of multilayer printed circuit boards using stripline ports
CN116795002A (zh) 电机控制器的仿真测试方法、装置、处理器和车辆
Li et al. Efficient reciprocity-based hybrid approach for analyzing radiated susceptibility responses of multilayer PCBs
Wei et al. Emission and susceptibility modeling of finite-size power-ground planes using a hybrid integral equation method
Bishnoi Behavioral EMI Models of Switched Power Converters
Duan et al. Fast and concurrent simulations for SI, PI, and EMI analysis of multilayer printed circuit boards
Bondarenko Electromagnetic compatibility in power inverter design
Boesman et al. Spherical wave based macromodels for efficient system-level EMC analysis in circuit simulators part I: optimized derivation and truncation criteria
JP2004004054A (ja) Fdtd法を用いた電磁界解析方法、電磁界解析における媒質表現方法、シミュレーション装置、及びプログラム
Wood et al. Combining differential/integral methods and time/frequency analysis to solve complex antenna problems
Yang et al. Field‐circuit simulation of electromagnetic interference and optimisation design in vehicle navigation system
CN116526873A (zh) 逆变器的参数调整方法、装置及车辆
CN116520056A (zh) 电机控制器的辐射发射功能的测试方法、装置和车辆
Fan et al. Automatic PCB-EMI evaluation system with high-efficiency image mapping method
Dhar et al. Prediction of radiated emission with transmission line model for CISPR 25
Minardi et al. Multi-Domain Simulation of Integrated Power Electronics Modules for EMC and EMI Analysis
Blecic et al. Multisegment multiconductor transmission line model of high-current card-edge connectors with analytically calculated model parameters

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination