隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的資源受限和效率低下已經(jīng)不能滿足科研和工程實(shí)踐的需求。因此，基于數(shù)字化技術(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生。

電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)

電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)是一種利用仿真軟件和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行電力電子系統(tǒng)仿真和實(shí)驗(yàn)的虛擬實(shí)驗(yàn)室。它主要用于電力電子器件、電力電子系統(tǒng)和電能轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)和教學(xué)。

實(shí)驗(yàn)課程

Easygo 電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供了配套的課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書以及教師版實(shí)驗(yàn)參考。由于實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)放性，用戶還可以自己添加更多的教學(xué)或創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。所有實(shí)驗(yàn)均包含離線程序，控制算法實(shí)時(shí)程序，電路仿真實(shí)時(shí)程序等。

教學(xué)應(yīng)用方向

電力電子器件研究：提升學(xué)科知識(shí)和理解可以模擬和分析各種電力電子器件（如開(kāi)關(guān)器件、變換器、逆變器等）的特性和性能，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化和設(shè)計(jì)驗(yàn)證。

電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)：培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)室，可以對(duì)電力電子系統(tǒng)（如電力轉(zhuǎn)換裝置、電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、太陽(yáng)能逆變系統(tǒng)等）進(jìn)行建模和仿真，驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效能。

控制策略研究：培育創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐能力仿真實(shí)驗(yàn)室可以模擬電力電子系統(tǒng)的控制策略，評(píng)估不同的控制算法和參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

教學(xué)培訓(xùn)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性電力電子仿真實(shí)驗(yàn)室可以作為電力電子專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，幫助學(xué)生理解和掌握電力電子技術(shù)和電路設(shè)計(jì)的基本原理。

綜上所述，電力電子仿真實(shí)驗(yàn)具有高效、安全、可控和多功能的特點(diǎn)，對(duì)電力電子研究和教學(xué)具有重要意義，能夠推動(dòng)電力電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

基于EasyGo的電力電子仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

EasyGo實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)旨在為電氣相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生提供技術(shù)領(lǐng)先、性能優(yōu)異的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于該建設(shè)方案構(gòu)建的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地，能夠輔助本科生和研究生進(jìn)行 、選修課的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。

EasyGo電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一種基于V型架構(gòu)構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，是現(xiàn)有各種教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字化和虛擬化。

其基本原理是用運(yùn)行著數(shù)學(xué)模型的實(shí)時(shí)仿真器來(lái)模擬實(shí)際電力電子系統(tǒng)的特性行為和各種工況，同時(shí)將控制算法模型通過(guò)快速控制器進(jìn)行驗(yàn)證，兩者通過(guò)實(shí)際的I/O接口連接，來(lái)進(jìn)行閉環(huán)的測(cè)試驗(yàn)證。

平臺(tái)架構(gòu)

學(xué)生學(xué)習(xí)路線

電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

1、快速原型控制器（RCP）

CBox 采用實(shí)時(shí)CPU+FPGA的硬件架構(gòu)，將Matlab/Simulink搭建的電力電子控制算法模型自動(dòng)生成與下載，無(wú)需進(jìn)行底層代碼編寫和硬件控制電路設(shè)計(jì)，與實(shí)際的被控對(duì)象連接來(lái)進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試，快速實(shí)現(xiàn)算法原理驗(yàn)證。

2、實(shí)時(shí)仿真器 (HIL)

MicroBox 采用FPGA芯片架構(gòu)，用來(lái)仿真電力電子主電路拓?fù)?。電路模型通過(guò)Simulink圖形化軟件任意搭建，無(wú)需進(jìn)行FPGA編譯，將電力電子電路的暫態(tài)特性通過(guò)硬件接口輸出，操作簡(jiǎn)單，節(jié)省學(xué)生搭建實(shí)物電路的時(shí)間與精力。

3、物理信號(hào)轉(zhuǎn)接盒

用于仿真器與控制器之間傳遞信號(hào)，控制器采集電壓電流信號(hào)，實(shí)時(shí)運(yùn)算后輸出控制指令，再通過(guò)轉(zhuǎn)接盒將信號(hào)傳給仿真器。同時(shí)配備BNC觀測(cè)端，方便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中用示波器觀察實(shí)際信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行原理有更直觀的認(rèn)識(shí)。

4、上位機(jī)

用于運(yùn)行DeskSim實(shí)時(shí)仿真軟件，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將不同模型部署到不同的硬件平臺(tái)上，并對(duì)模型進(jìn)行配置與實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)于后續(xù)分析。

核心產(chǎn)品1：快速控制器CBox

快速控制器CBox采取CPU+FPGA的硬件架構(gòu)，幫助用戶在安全舒適的實(shí)驗(yàn)室快速調(diào)試和驗(yàn)證控制算法。

平臺(tái)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：

▍豐富的模擬與數(shù)字信號(hào)接口

▍靈活配置的人界交互與配置界面

▍可將算法模型程序部署到CPU或FPGA硬件平臺(tái)上運(yùn)行

控制速率最快可達(dá)1MHz，滿足不同應(yīng)用需求的客戶，助力先進(jìn)控制算法在電力電子與電力傳動(dòng)領(lǐng)域中的科研教學(xué)中的創(chuàng)新實(shí)踐。

利用快速原型控制器CBox可以將Simulink控制算法模型快速實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證，與實(shí)際的被控對(duì)象連接來(lái)進(jìn)行閉環(huán)測(cè)試。

可為用戶節(jié)省在嵌入式芯片上重新編寫和實(shí)現(xiàn)算法過(guò)程的時(shí)間；在一個(gè)驗(yàn)證過(guò)的硬件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)，既可以加快項(xiàng)目周期，也可以隔離開(kāi)發(fā)過(guò)程中的軟硬件問(wèn)題；同時(shí)，用戶可以很方便地在上位機(jī)實(shí)時(shí)控制器上，觀測(cè)各種變量和波形，省去用戶編寫上位機(jī)界面的時(shí)間與精力，可更好的集中精力在核心的控制算法的實(shí)現(xiàn)和調(diào)試上。

核心產(chǎn)品2：實(shí)時(shí)仿真器MicroBox

MicroBox是一款一體化電力電子FPGA實(shí)時(shí)仿真產(chǎn)品，可與實(shí)際設(shè)備進(jìn)行連接來(lái)進(jìn)行控制算法的實(shí)時(shí)驗(yàn)證。

配置上DeskSim軟件，可完成系統(tǒng)電力電子模型納秒級(jí)運(yùn)行，實(shí)時(shí)調(diào)參，數(shù)據(jù)記錄等功能，從而進(jìn)行半實(shí)物仿真，硬件在環(huán)測(cè)試。

Hardware-In-the-Loop Testing，即HIL。

MicroBox通過(guò)IO信號(hào)或者通信同控制板構(gòu)成閉環(huán)，來(lái)對(duì)弱電的控制器進(jìn)行測(cè)試。

這樣一種測(cè)試方式常常也被稱為控制器硬件在環(huán)仿真測(cè)試測(cè)試或半實(shí)物仿真測(cè)試。這里“硬件”主要是指控制部分，已經(jīng)不是純軟件仿真中的一些控制框圖，而是一個(gè)真實(shí)的控制器或者快速原型控制器。

軟件使用流程

不管是快速控制器,還是實(shí)時(shí)仿真器，均采用同一款的軟件DeskSim操作即可，簡(jiǎn)單2步，即可完成實(shí)驗(yàn)。

產(chǎn)品特色

歡迎感興趣的工程師們一起交流溝通！