一、電機控制器（MCU）硬件在環(huán)（HIL）測試系統(tǒng)概述

電機控制器的研發(fā)涉及高壓大電流等關(guān)鍵要素，因此直接進行電機臺架實驗存在諸多風(fēng)險。這種方式既需要巨大的設(shè)備投資，又需要耗費大量時間和資源。此外，由于電機的種類、轉(zhuǎn)矩-速度范圍、功率等級和工作場景多樣，傳統(tǒng)的單一電機測試臺架已無法滿足電機控制器型號的測試要求。此外，對于狀態(tài)（如電流保護、過載保護）和異常狀態(tài)（如傳感器信號干擾）的測試，單純依賴臺架測試難以操作。

因此，為彌補臺架測試的不足，推薦在進行電機控制器的臺架測試之前，優(yōu)先進行硬件在環(huán)（HIL）仿真測試。不僅能夠有效降低實驗風(fēng)險，還可以避免開發(fā)人員頻繁介入測試臺架操作。通過將HIL仿真與臺架測試形成閉環(huán)，可以在項目的早期發(fā)現(xiàn)問題并進行調(diào)整，從而顯著提升測試效率。

二、電機控制器（MCU）硬件在環(huán)（HIL）測試系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用Links-RT實時仿真平臺，包括上位機、實時仿真機、故障注入單元和FPGA板卡。實時仿真機選用多核高性能服務(wù)器，匹配自研 FPGA板卡，保證仿真設(shè)備運行的穩(wěn)定可靠。電機驅(qū)動電路（逆變器）、電機模型及其傳感器模型運行在FPGA芯片上，實現(xiàn)亞微秒級的仿真步長。系統(tǒng)開放模型開發(fā)環(huán)境，實現(xiàn)模型自定義創(chuàng)建、模型參數(shù)在線調(diào)整。

三、系統(tǒng)特點

開發(fā)環(huán)境友好：平臺基于 MATLAB/Simulink開發(fā)，開源，白盒交付，方便用戶二次修改。

實時性強：基于FPGA和多核高性能實時仿真機可為控制器的開發(fā)、測試、優(yōu)化提供一個高度現(xiàn)實且安全的仿真環(huán)境，可實現(xiàn)亞微秒級的仿真步長。

多場景覆蓋： 系統(tǒng)允許模擬多種工況和異常情況，覆蓋更廣泛的測試場景，驗證控制器在各種情況下的穩(wěn)定性和魯棒性。

參數(shù)優(yōu)化： 系統(tǒng)開放模型開發(fā)環(huán)境，可以實現(xiàn)模型自定義創(chuàng)建，實時修改參數(shù)并觀察控制器的響應(yīng)，幫助開發(fā)人員找到最佳參數(shù)配置，提高控制器性能。

閉環(huán)開發(fā)： 支持將HIL仿真和臺架測試結(jié)合，形成開發(fā)閉環(huán)，確保控制器在仿真和實際環(huán)境中的一致性和穩(wěn)定性。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

適用于控制器控制主板硬件測試和軟件測試，系統(tǒng)支持硬件電氣故障模擬，注入干擾信號。