核心提示：　　系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)電動(dòng)汽車無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真盧子廠，柴建云，王祥街，邱阿瑞（激找學(xué)電機(jī)工程與E擁電子技術(shù)系，|諒100084）設(shè)計(jì)發(fā)電動(dòng)汽車的過(guò)程中，采用實(shí)時(shí)數(shù)字仿真可實(shí)現(xiàn)并行工程，縮短開發(fā)時(shí)

　　系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)電動(dòng)汽車無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真盧子廠，柴建云，王祥街，邱阿瑞（激找學(xué)電機(jī)工程與E擁電子技術(shù)系，|諒100084）設(shè)計(jì)發(fā)電動(dòng)汽車的過(guò)程中，采用實(shí)時(shí)數(shù)字仿真可實(shí)現(xiàn)并行工程，縮短開發(fā)時(shí)間，節(jié)約開寵建模I具Simulink建立無(wú)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型，采用dSPACE實(shí)時(shí)仿直環(huán)自動(dòng)4：i控制及被控對(duì)象模型實(shí)時(shí)代碼。實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)具有與實(shí)際系統(tǒng)的硬件接口，可以與實(shí)際4空制器或電構(gòu)成硬件在回路仿真測(cè)試或快速控制原型系統(tǒng)。實(shí)時(shí)仿真與真實(shí)系統(tǒng)。

　　假設(shè)：轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流忽略不計(jì)，無(wú)阻尼繞組，電勢(shì)為120.頓梯厲，491120淚I則無(wú)刷直流電機(jī)是一個(gè)分蚺，在以，C坐系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)圄1無(wú)刷直流電機(jī)電子換向主電路，工作波形和換向邏輯壓；心，咚，心為a，b，c相電勢(shì)；4為相電流平頂部分的數(shù)值；I為電勢(shì)平頂部分的數(shù)值；凡為定子相電阻，k為定子相自感和定子相間互感；L為轉(zhuǎn)子電角速度和機(jī)械角速度；0為轉(zhuǎn)子電角；L為電勢(shì)系數(shù)；=2為轉(zhuǎn)矩系數(shù)；P為極對(duì)數(shù)；7，八為電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩；/為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。根據(jù)磁極位S信號(hào)，由分段線性函數(shù)產(chǎn)生每相電勢(shì)信號(hào)。無(wú)刷直流電機(jī)基于轉(zhuǎn)子磁極位置進(jìn)行電子換向，表現(xiàn)為連續(xù)時(shí)間與離散事件的混合系統(tǒng)。

　　據(jù)上述的數(shù)學(xué)模型得到圄2所示的無(wú)刷直流電機(jī)電氣子系統(tǒng)Simulink框圄。圄中限幅器的限幅值取為1/2，以獲得120.梯形波的三相電勢(shì)。由于限幅器的增益衰減為1/2，為獲得電勢(shì)心，辦，心，其后串接放大器的增益取為2. 2無(wú)刷直流電機(jī)換向模型無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào)確定了相電流相位和頻率，轉(zhuǎn)矩指令值確定相電流幅值。電機(jī)電動(dòng)運(yùn)行時(shí)相電流與相電勢(shì)同相，因此電動(dòng)運(yùn)行時(shí)相電流正半波值為其中fl，f2，f3，f1，f2，f3為磁極位置邏輯信號(hào)及其反相信號(hào)。

　　相電流負(fù)半波值為相電流全波值為其中=7；/r，為Im值，7；為7；值。電機(jī)發(fā)電運(yùn)行時(shí)，/m*反號(hào)，相電流與相電勢(shì)反相（參見1）。磁極位置邏輯信號(hào)為開發(fā)的dSPACE實(shí)時(shí)系統(tǒng)DS1103，DS1103板插入PC機(jī)主板ISA擴(kuò)展槽中，由PC機(jī)提供電源，所有模型實(shí)時(shí)計(jì)算都由DS1103獨(dú)立執(zhí)行，而dSAPCE試驗(yàn)工具軟件則運(yùn)行在PC主機(jī)上。

　　了dSPACE系統(tǒng)I/O硬件模型和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，可從應(yīng)用系統(tǒng)Simulink模型自動(dòng)生成目標(biāo)系統(tǒng)實(shí)時(shí)代碼。Real-TimeInterface還根據(jù)信號(hào)和參數(shù)產(chǎn)生一個(gè)變量文件，由實(shí)驗(yàn)工具軟件ControlDesk進(jìn)行訪問(wèn)。

　　軟件ControlDesk的支持下，可以很快地實(shí)現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)快速控制原型或硬件在回路仿真測(cè)試。圄4是采用上述電機(jī)模型與dSPACE系統(tǒng)I/O硬件模型建立的無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)Simulink框圄。圄的下部是無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)模型，作為實(shí)時(shí)任勞，模型具有與實(shí)際控制器的硬件接口，可輸入6路真實(shí)PWM脈沖信號(hào)，輸出電機(jī)電轉(zhuǎn)矩等模擬信號(hào)；上部是控制器模型，作為實(shí)時(shí)膜r2，由DSP控制器F240硬件產(chǎn)生PWM，瓶用PWM信號(hào)作為控制器采樣定時(shí)。

　　變流器采用開關(guān)函數(shù)建模方法，測(cè)速模型包括數(shù)字式增量編碼器模型和模擬式正弦編碼器模型。控制器和電機(jī)系統(tǒng)模型通過(guò)硬件接口實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，與72以異步采樣模式工作，構(gòu)成兩定時(shí)器任務(wù)系統(tǒng)。實(shí)時(shí)電機(jī)系統(tǒng)模型對(duì)控制器的輸出采樣，會(huì)造成電機(jī)系統(tǒng)模型的可變延時(shí)，為解決由此引發(fā)的抖動(dòng)問(wèn)題，設(shè)置的采樣速率遠(yuǎn)高于7的采樣速率。

　　為減少控制器從硬件接口讀入磁極位置信號(hào)和換向控制誤差，72的采樣速率也不能太低。

　　4實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)針對(duì)我們研制的混合電動(dòng)車無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，逆變器參數(shù)：1200V，300A，PWM開關(guān)隨著送入話務(wù)量的增大，呼損概率呈單調(diào)上升，且前階段上升快，后階段上升慢。實(shí)際應(yīng)用中由于QoS的需要，往往對(duì)呼損概率有一個(gè)容限，對(duì)應(yīng)最大可接受的送入話務(wù)量。隨著送入話務(wù)量由零增大，損失制系統(tǒng)的呼損概率迅速上升，很快就可能達(dá)到容限。如果系統(tǒng)開銷允許的話可以考慮等待制，則送入話務(wù)量可繼續(xù)增大而不超過(guò)容限。所謂等待制，即當(dāng)話音信道全忙時(shí)，不立即棄新的請(qǐng)求信息，而是編成隊(duì)列等待處理。當(dāng)然，等待制增加了用戶的平均等待時(shí)間。

　　送入話勞量A（爰爾蘭）m=6時(shí)呼損概率p與送入話勞量關(guān)系曲線當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷很小時(shí)，按等待制工作對(duì)話務(wù)承載能力的提高效果并不明顯，為簡(jiǎn)便起見可采用損失制；反之，呼叫頻繁且通話時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的情況則適合用等待制。當(dāng)送入話務(wù)量繼續(xù)增大時(shí)，系統(tǒng)沒(méi)有額外開銷來(lái)維持足夠長(zhǎng)的隊(duì)列，從而再次導(dǎo)致請(qǐng)求的棄，使得呼損概率超過(guò)容限。比較兩種制式可知，等待制可以在一定的話務(wù)量范圍內(nèi)以增加額外開銷來(lái)彌柬制的不足，超出這個(gè)范圍就無(wú)能為力了。實(shí)際中，可以通過(guò)權(quán)衡整個(gè)系統(tǒng)的處理能力和話務(wù)量大小來(lái)iSS送入話的丨臨界值，在運(yùn)行過(guò)程中話務(wù)量大小，在兩種制式之間自適應(yīng)的切換工作方式，以發(fā)揮系統(tǒng)最佳的效能。

　　6結(jié)論采用分布式信令方案是諸多無(wú)中心交換網(wǎng)結(jié)拓?fù)涞氖走x之一，本文僅僅是就有線共享媒質(zhì)，由FSM模型設(shè)計(jì)出信令方案，并進(jìn)行了CCS下的仿真。本文討論的共享媒質(zhì)是總線拓?fù)涞模M(jìn)一步的工作可以考慮如何實(shí)現(xiàn)多個(gè)此類甚至異構(gòu)子網(wǎng)結(jié)之間的互連互通。從技術(shù)發(fā)展的角度來(lái)看，分布式交換的概念也正向無(wú)線網(wǎng)結(jié)延伸，結(jié)合軟件無(wú)線電技術(shù)使之向多跳、分層分布式結(jié)構(gòu)演進(jìn)，采用擴(kuò)頻多址技術(shù)以抗干擾和提高網(wǎng)結(jié)吞吐率，采用保密措施提高網(wǎng)結(jié)安全性，逐步實(shí)現(xiàn)話音/數(shù)據(jù)等多業(yè)務(wù)綜合化、網(wǎng)結(jié)管理自治化以及信令方案的標(biāo)準(zhǔn)化。