CN208969503U - 新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，本装置的旋变解码模块经AD转换器向现场可编程门阵列输入激励信号，现场可编程门阵列根据当前测试工况得到SIN信号和COS信号经DA转换器输入至旋变解码模块，旋变解码模块分析激励信号和正、余弦信号解算出电机的旋变角度和旋变故障信息输出至数字信号处理器，现场可编程门阵列和数字信号处理器与触控显示屏通讯连接，触控显示屏设置当前模拟工况、旋变角度、目标速度和速度步长并且显示旋变信息和故障信息。本装置能够方便、快捷和全面的检测旋变解码模块故障和性能，确保旋变解码模块处于完好状态，从而保证汽车的安全性和动力性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置。
背景技术
在新能源汽车电机控制中，旋变解码模块的作用直接影响到汽车的安全性和动力性。旋变解码模块是通过采集到的激励信号和反馈的正余弦信号解码得到旋变信号输出给数字信号处理器，电机控制所需的旋变信号都是由旋变解码模块输出，对旋变解码模块工作状态及性能的测试极为重要，而针对旋变解码模块的测试装置相对较少，一般不能采集旋变模块处于特定位置的工况，且对电机转速不能稳定的控制，影响对旋变解码模块故障及性能的诊断。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，本装置能够方便、快捷和全面的检测旋变解码模块故障和性能，确保旋变解码模块处于完好状态，从而保证汽车的安全性和动力性。
为解决上述技术问题，本实用新型新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置包括旋变解码模块、现场可编程门阵列、AD转换器、DA转换器、数字信号处理器和触控显示屏，所述旋变解码模块经所述AD转换器向所述现场可编程门阵列输入激励信号，所述现场可编程门阵列根据当前测试工况得到SIN信号和COS信号经DA转换器输入至所述旋变解码模块，所述旋变解码模块分析激励信号和正、余弦信号解算出电机的旋变角度和旋变故障信息输出至所述数字信号处理器，所述现场可编程门阵列和数字信号处理器与所述触控显示屏通讯连接，所述触控显示屏设置当前模拟工况、旋变角度、目标速度和速度步长并且显示旋变信息和故障信息。
进一步，所述触控显示屏设置的旋变角度为0～360°，包括旋变0°、90°、180°和360°，并输入所述现场可编程门阵列。
进一步，所述旋变解码模块输出的激励信号电压范围为±30V，所述AD转换器通过14位分辨率和每秒10M次采样速率将激励信号传输至所述现场可编程门阵列。
进一步，所述现场可编程门阵列根据所述触控显示屏设置的旋变角度和所述旋变解码模块输入的激励信号输出正余弦信号的参考电压以及正余弦信号，并经14位分辨率和每秒10M次采样速率的DA转换器输出正余弦信号至所述旋变解码模块。
进一步，所述现场可编程门阵列和数字信号处理器与所述触控显示屏通过CAN总线通讯连接。
进一步，本装置还包括上位机，所述上位机与所述触控显示屏通讯连接，并且向所述触控显示屏传输所述旋变解码模块测试的当前模拟工况。
由于本实用新型新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置采用了上述技术方案，即本装置的旋变解码模块经AD转换器向现场可编程门阵列输入激励信号，现场可编程门阵列根据当前测试工况得到SIN信号和COS信号经DA转换器输入至旋变解码模块，旋变解码模块分析激励信号和正、余弦信号解算出电机的旋变角度和旋变故障信息输出至数字信号处理器，现场可编程门阵列和数字信号处理器与触控显示屏通讯连接，触控显示屏设置当前模拟工况、旋变角度、目标速度和速度步长并且显示旋变信息和故障信息。本装置能够方便、快捷和全面的检测旋变解码模块故障和性能，确保旋变解码模块处于完好状态，从而保证汽车的安全性和动力性。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置原理框图；
图2为本装置中旋变解码模块与现场可编程门阵列和数字信号处理器之间信号传输示意图；
图3为本装置中旋变解码模块激励信号经AD转换器传输至现场可编程门阵列的原理示意图；
图4为本装置中现场可编程门阵列经DA转换器输出正余弦信号的原理示意图；
图5为应用本装置测试旋变解码模块的流程框图。
具体实施方式
实施例如图1和图2所示，本实用新型新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置包括旋变解码模块1、现场可编程门阵列2、AD转换器3、DA转换器4、数字信号处理器5和触控显示屏6，所述旋变解码模块1经所述AD转换器3向所述现场可编程门阵列2输入激励信号EXC，所述现场可编程门阵列2根据当前测试工况得到SIN信号和COS信号经DA转换器4输入至所述旋变解码模块1，所述旋变解码模块1分析激励信号和正、余弦信号解算出电机的旋变角度和旋变故障信息输出至所述数字信号处理器5，所述现场可编程门阵列2和数字信号处理器5与所述触控显示屏6通讯连接，所述触控显示屏6设置当前模拟工况、旋变角度、目标速度和速度步长并且显示旋变信息和故障信息。
优选的，所述触控显示屏6设置的旋变角度为0～360°，包括旋变0°、90°、180°和360°，并输入所述现场可编程门阵列2。
优选的，如图3所示，所述旋变解码模块1输出的激励信号EXC电压范围为±30V，所述AD转换器3通过14位分辨率和每秒10M次采样速率将激励信号传输至所述现场可编程门阵列2。
优选的，如图4所示，所述现场可编程门阵列2根据所述触控显示屏6设置的旋变角度和所述旋变解码模块1输入的激励信号输出正余弦信号的参考电压以及正余弦信号，并经12位分辨率和每秒10M次采样速率的DA转换器4输出正余弦信号至所述旋变解码模块1。
优选的，所述现场可编程门阵列2和数字信号处理器5与所述触控显示屏6通过CAN总线通讯连接。
优选的，本装置还包括上位机7，所述上位机7与所述触控显示屏6通讯连接，并且向所述触控显示屏6传输所述旋变解码模块1测试的当前模拟工况。
如图5所示，在旋变解码模块测试时，由上位机向触控显示屏传输旋变解码模块测试的当前模拟工况，在触控显示屏上设定旋变的初始角度、目标速度、速度步长和模拟故障；初始角度选项能够使旋变角度停在一个特定的值θ（范围为0～360°），包括特殊的角度如0°、90°、180°和360°，本装置能够检测任意角度下旋变解码模块的故障和性能。当检测某一角度时，触控显示屏通过按下旋变角度测试按钮，此时发给现场可编程门阵列一个初始角度，旋变解码模块输出激励信号EXC给AD转换器，激励信号电压范围为±30V，AD采样通过14位分辨率和每秒10M次采样速率输入给现场可编程门阵列，现场可编程门阵列根据得到的激励信号和输入的初始角度值输出SIN和COS信号，输入给DA转换器，现场可编程门阵列输出正余弦的参考电压，并和现场可编程门阵列输出的正余弦数字信号通过DA转换器得到SIN信号和COS信号，得到SIN信号和COS信号后输入给旋变解码模块；旋变解码模块通过正余弦信号和激励信号解码得到旋变信号值输出给数字信号处理器。最终通过CAN总线上传给触控显示屏，此时能够在触控显示屏上观察到现场可编程门阵列输入的旋变信号与旋变解码模块解码出的旋变信号是否一致，若误差在合理范围内，则认为此时旋变解码模块在解析旋变值上没有问题。
若检测旋变解码模块当前转速跟随情况，则需要使用目标速度和速度步长；在触控显示屏上选择所需的目标转速和速度步长，按下转速跟随测试按钮，此时会按照速度步长给定转速发给现场可编程门阵列，同样现场可编程门阵列获取到激励信号和当前模拟工况计算出正余弦信号，输入给旋变解码模块，最终输入数字信号处理器，通过CAN总线上传到触控显示屏，观察旋变速度跟随情况，判断旋变解码模块的性能。
旋变解码模块能否根据现场可编程门阵列输出的SIN、COS值判断故障是检测旋变解码模块的重要一部分，触控显示屏能够向现场可编程门阵列输出以下故障：激励信号延迟故障（0ns～0.4096ms），SIN信号相位错误故障（范围为-90°～+90°），COS信号相位错误故障（范围为-90°～+90°），SIN信号幅值故障（范围为-100%～100%），COS信号幅值故障（范围为-100%～100%）；如更改SIN信号幅值在原来的基础上大了20%，在现场可编程门阵列中输出的SIN信号幅值也为原来的120%，最终输出到旋变解码模块中会检测出SIN信号幅值超限（旋变解码模块中设置SIN信号超限范围为20%），旋变解码模块报LOS或DOS故障到数字信号处理器中，若能在触控显示屏上显示该故障，则旋变解码模块检测SIN信号幅值故障没有问题。以此类推，能够检测出旋变解码模块是否存在故障。
本装置能够全面的检测旋变解码模块的故障和性能，可设定旋变特定位置的工况，并可按速度步长进行当前转速跟随测试，确保旋变解码模块处于完好状态，从而保证汽车的安全性和动力性。
Claims (6)
1.一种新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，包括旋变解码模块，其特征在于：还包括现场可编程门阵列、AD转换器、DA转换器、数字信号处理器和触控显示屏，所述旋变解码模块经所述AD转换器向所述现场可编程门阵列输入激励信号，所述现场可编程门阵列根据当前测试工况得到SIN信号和COS信号经DA转换器输入至所述旋变解码模块，所述旋变解码模块分析激励信号和正、余弦信号解算出电机的旋变角度和旋变故障信息输出至所述数字信号处理器，所述现场可编程门阵列和数字信号处理器与所述触控显示屏通讯连接，所述触控显示屏设置当前模拟工况、旋变角度、目标速度和速度步长并且显示旋变信息和故障信息。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，其特征在于：所述触控显示屏设置的旋变角度为0～360°，包括旋变0°、90°、180°和360°，并输入所述现场可编程门阵列。
3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，其特征在于：所述旋变解码模块输出的激励信号电压范围为±30V，所述AD转换器通过14位分辨率和每秒10M次采样速率将激励信号传输至所述现场可编程门阵列。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，其特征在于：所述现场可编程门阵列根据所述触控显示屏设置的旋变角度和所述旋变解码模块输入的激励信号输出正余弦信号的参考电压以及正余弦信号，并经14位分辨率和每秒10M次采样速率的DA转换器输出正余弦信号至所述旋变解码模块。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，其特征在于：所述现场可编程门阵列和数字信号处理器与所述触控显示屏通过CAN总线通讯连接。
6.根据权利要求4或5所述的新能源汽车电机控制器中旋变解码模块的实验测试装置，其特征在于：本装置还包括上位机，所述上位机与所述触控显示屏通讯连接，并且向所述触控显示屏传输所述旋变解码模块测试的当前模拟工况。
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