基于嵌入式系统的异步电机半实物实时仿真平台

摘要

提出了一种基于嵌入式虚拟电机闭环控制的半实物仿真平台.为了精准地模拟出真实电机启停、变速等过程中内部电磁与机械状态的变化过程,基于硬件在环技术,构建了一种利用嵌入式装置运行电机模型搭配实体PLC控制器的硬件在环(HIL)实时仿真平台.嵌入式装置与PLC实物控制器进行实时通讯,并通过PLC发出的动作指令调节电机转速,构成一个闭环实时控制系统,整个过程最终呈现在上位机界面.系统的仿真步长达到200 μs,逼近真实工况.仿真系统分为在线和离线,二者参数一致,得到的转速及电流电压波形与MATLAB建模结果比对,实验结果准确可靠,既满足在线实时仿真科研,又满足离线培训教学演示.相比纯实物实验节约科研经费,缩短时间成本,体现了该硬件在环仿真平台的可行性与优越性.