一、應用背景

過去，機械系統主要依賴于傳統的機械傳動方式，如皮帶傳動、齒輪傳動等。然而，這些傳統傳動方式存在效率低下、精度有限和維護成本高等問題。隨著電力技術和電子技術的進步，電驅系統開始嶄露頭角。

電驅系統利用電動機的優勢，通過電氣信號和電力傳輸來實現對機械設備的精確和可控制動。這種系統具有高效性、可靠性和靈活性的優勢。

▍電子技術的發展

半導體技術的進步和電子器件成本的降低促進了電子設備和電氣控制系統的發展。先進的電子元件和集成電路的應用可以實現精確的電動機控制和關鍵參數的監測。

▍自動化需求的提高

現代工業對精確控制和自動化生產的需求日益增長。電驅系統的出現能夠滿足高精度、高速度和復雜工藝的自動化要求，提高生產效率和質量。

▍能源節約和環保要求

電驅系統相對于傳統機械傳動方式具有更高的能源利用效率，可以節約能源和降低對環境的影響。面對資源緊缺和環境保護的需求，電驅系統逐漸得到廣泛應用。

▍控制技術的突破

先進的控制算法和控制策略的發展為電驅系統提供了更大的控制靈活性和性能優化的可能。

二、發展趨勢

隨著新能源汽車的熱潮，以及實現雙碳經濟的總目標不變，電驅系統也迎來了爆發式發展。

▍電池技術的改進

隨著鋰離子電池等電池技術的不斷進步，電驅系統的續航能力得到了大幅提升。未來，預計電池的能量密度將進一步提高，充電速度加快，成本進一步降低，這將使電驅系統在汽車、航空、航天等領域更具競爭力。

▍高效電機的發展

電驅系統的核心是電機。隨著高效、緊湊型電機技術的進步，電驅系統的功率密度將不斷提高，同時也能夠提供更高的扭矩輸出。這將使得電驅系統在提供動力的同時，減少能量損失，提高能源利用效率。

▍充電基礎設施的完善

為推動電驅系統的發展，充電基礎設施建設至關重要。未來，預計將會有更多的充電樁建設，并且充電速度將會得到進一步提高。此外，還可能出現更為便捷的無線充電技術，使充電更為便利。

▍智能化和自動化的融合

電驅系統與智能化、自動化技術的融合將產生新的發展趨勢。例如，通過人工智能和數據分析，可以實現電驅系統的智能化管理和優化控制，從而提高能源利用效率，并提供更好的駕駛體驗。

▍多領域應用的拓展

電驅系統不僅在汽車領域有廣闊的發展前景，還在航空、船舶、工業等領域有著潛力。預計未來將會有更多的領域開始采用電驅系統，以減少對傳統化石燃料的依賴，實現可持續發展。

總體來說，電驅系統將會在電池技術、電機技術、充電基礎設施、智能化和自動化等方面持續發展，實現更高效、更智能、更可持續的能源利用，推動電動化進程。

三、電驅控制測試系統

電驅控制系統是指利用電控技術來實現對電動機驅動和控制的系統。它主要由電動機、傳感器、電源、控制器和通信接口等組成，用于實現對電動機的速度、轉向、位置等參數的控制和調節。

電驅控制測試系統是為了評估和驗證電驅控制系統的性能和功能而設計的系統。它可以模擬真實的工作場景，對電驅系統進行各種測試和分析，確保系統的穩定性、可靠性和安全性。

電驅控制測試系統主要包括的以下一些關鍵組件和功能：

①電機驅動器：用于模擬電驅系統中的電機驅動器，可以控制電機的轉速、扭矩和位置等參數，并提供反饋信號。

②傳感器：用于采集電驅系統的各種參數，例如電流、電壓、轉速、溫度等，以監測系統的工作狀態和性能。

③軟件界面：為用戶提供友好的操作界面，使其能夠對測試系統進行配置、控制和監測，并記錄和分析測試數據。

④負載仿真器：模擬實際工作環境中的負載條件，確保電驅系統在各種工作負載下的性能和穩定性。

⑤故障注入功能：用于模擬電驅系統可能出現的故障情況，以評估系統的容錯性和可靠性。

⑥數據記錄與分析：對測試過程中采集的數據進行記錄和分析，評估電驅系統的性能指標，比如能效、響應時間和控制精度等。

基于半實物仿真的電驅控制系統測試

電驅控制測試系統可以幫助開發人員驗證電驅系統的硬件和軟件設計，在各種條件下進行性能測試和故障分析，以確保電驅系統在實際應用中的可靠性和穩定性。

而基于半實物仿真支持任意拓撲模型搭建且高度精確的特點，可以確保其在實際應用中能夠安全、可靠地工作，并滿足各種應用場景的需求。采用HIL半實物硬件在環進行電驅控制系統測試已逐漸成為主流趨勢。

EasyGo采用基于純FPGA的HIL實時仿真器，可以幫助企業工程師進行如下電驅控制系統半實物仿真研究和測試：

▍各類電驅系統功率電路拓撲結構應用的研究

▍電驅系統在不同負載條件下的穩定性和可靠性工況測試

▍新型控制算法的性能驗證

▍研究多個電機之間的協調控制策略

下圖為新能源汽車電驅系統的一種常用拓撲結構。

四、基于EasyGo的解決方案

1 基于NetBox的電驅控制測試系統

基于NetBox超快的FPGA計算精度，可將電機，變換器等功率電力電子電路拓撲模型部分運行在FPGA上，利用豐富的IO接口可實現變流器控制對接閉環測試，實時仿真步長可做到1us。

2 與傳統電驅控制測試系統的區別

3 產品特色

01 開發模式友好，展示直觀

基于圖形化建模電機，電力電子電路拓撲，方便簡單，無需自己寫底層模型數學方程函數。

02 無需重復編譯，便捷調參

模型任意搭建無需進行FPGA編譯即可下載運行，實時在線調參，實時性可達百ns級別。

03 拓展靈活

可滿足電力電子拓撲任意搭建，多電機等發展趨勢要求，模型開源，避免黑盒子工程

04 高自主，選擇多樣性

全國產自研，供貨周期短，性價比高，并提供需求定制服務。

審核編輯：劉清