[發(fā)明專利]硬件在環(huán)仿真裝置和硬件在環(huán)仿真方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910053244.5
• 申請日: 2009-06-17
• 公開（公告）號: CN101598944A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘磊;李詩;陳銳;吳小健;穆洪德
• 申請（專利權(quán)）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G05B17/02
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 屈 蘅;李時(shí)云

1.一種硬件在環(huán)仿真裝置，與驅(qū)動裝置相連接，用于對包括電機(jī)以及與電機(jī) 相連的機(jī)械裝置的傳動系統(tǒng)進(jìn)行硬件在環(huán)仿真，其特征在于，包括：

運(yùn)動模擬單元，用于根據(jù)數(shù)字輸入信號、電機(jī)模型以及描述所述機(jī)械裝 置各運(yùn)動軸的電機(jī)運(yùn)動軸模型，獲得對應(yīng)的運(yùn)動信號，以及根據(jù)所述運(yùn)動信 號獲得傳感器測量數(shù)據(jù)，并將所述傳感器測量數(shù)據(jù)輸出至輸出單元；

輸入單元，用于接收來自所述驅(qū)動裝置的驅(qū)動信號，根據(jù)所述驅(qū)動信號， 獲得用于輸入所述運(yùn)動模擬單元的數(shù)字輸入信號；所述輸入單元通過光纖與 所述運(yùn)動模擬單元相連接，并通過電氣連接線與所述驅(qū)動裝置相連接；

輸出單元，接收來自運(yùn)動模擬單元的傳感器測量數(shù)據(jù)，根據(jù)所述電機(jī)模 型，進(jìn)行仿真，并將仿真結(jié)果反饋至所述驅(qū)動裝置；所述輸出單元通過光纖 與所述運(yùn)動模擬單元相連接，并通過電氣連接線與所述驅(qū)動裝置相連接；

其中，所述運(yùn)動模擬單元包括：驅(qū)動計(jì)算單元，用于接收來自所述輸入 單元的數(shù)字輸入信號，根據(jù)電機(jī)模型，計(jì)算當(dāng)電機(jī)接收所述數(shù)字輸入信號時(shí) 所產(chǎn)生的輸出力；運(yùn)動信號計(jì)算單元，用于計(jì)算在電機(jī)的所述輸出力的作用 下，相連接的機(jī)械裝置各運(yùn)動軸對應(yīng)產(chǎn)生的運(yùn)動信號；傳感器信號計(jì)算單元， 用于根據(jù)所述運(yùn)動信號和所述電機(jī)的傳感器模型，計(jì)算出對應(yīng)的傳感器測量 數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述輸入單元為模 數(shù)轉(zhuǎn)換器。

3.如權(quán)利要求1所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述傳感器為旋轉(zhuǎn) 編碼器或光柵尺編碼器。

4.如權(quán)利要求3所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述輸出單元包括 傳感器模型仿真器。

5.如權(quán)利要求1所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述輸出單元包括：

周期計(jì)算單元，用于根據(jù)所述運(yùn)動模擬單元所獲得的傳感器測量數(shù)據(jù)以 及傳感器模型，以傳感器采樣周期與所述傳感器測量數(shù)據(jù)的比值作為信號周 期并輸出所述信號周期；

波形產(chǎn)生單元，用于根據(jù)所述周期計(jì)算單元所獲得的信號周期，產(chǎn)生仿 真信號；

分頻輸出單元，用于對所述波形產(chǎn)生單元所獲得的仿真信號進(jìn)行分頻， 并將分頻的仿真信號輸出至所述驅(qū)動裝置。

6.如權(quán)利要求5所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，當(dāng)所述電機(jī)的傳感 器為模擬傳感器時(shí)，所述運(yùn)動模擬單元包括：

驅(qū)動計(jì)算單元，用于接收來自所述輸入單元的數(shù)字輸入信號，根據(jù)電機(jī) 模型，計(jì)算當(dāng)電機(jī)接收所述數(shù)字輸入信號時(shí)所產(chǎn)生的輸出力；

運(yùn)動信號計(jì)算單元，用于計(jì)算在電機(jī)的所述輸出力的作用下，相連接的 機(jī)械裝置各運(yùn)動軸對應(yīng)產(chǎn)生的運(yùn)動信號；

傳感器信號單元，用于根據(jù)所述運(yùn)動信號和所述電機(jī)的傳感器模型，計(jì) 算出對應(yīng)的傳感器仿真信號的比特值。

7.如權(quán)利要求6所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述周期計(jì)算單元 為除法器。

8.如權(quán)利要求7所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述波形產(chǎn)生單元 為信號發(fā)生器。

9.如權(quán)利要求8所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述傳感器為溫度 傳感器。

10.如權(quán)利要求9所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述輸出單元包括 傳感器模型仿真器。

11.如權(quán)利要求8所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述輸出單元包括： 數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用于將所述傳感器仿真信號的比特值轉(zhuǎn)換為模擬信號并輸出。

12.如權(quán)利要求1或8所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述輸出單元 還包括后續(xù)處理單元，用于對所述仿真信號進(jìn)行后續(xù)處理，并輸出至所述驅(qū) 動裝置。

13.如權(quán)利要求12所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述后續(xù)處理包 括分頻、濾波、放大中的一種或多種處理方式。

14.如權(quán)利要求1所述的硬件在環(huán)仿真裝置，其特征在于，所述輸入單元和所 述輸出單元構(gòu)成接口單元。