轻松实现基于 FPGA 的电驱动系统仿真：
利用 XSG 电子元件库，您能够以最高的动态范围和精度仿真电驱动系统。
超快速仿真
纳秒级步长，执行模型的引脚到引脚环路时间小于 1µs
易于使用
可在运行时对模型进行参数化，无需 FPGA 合成
开放式模型架构
随时可用，无需 FPGA 专业知识
综合模型
包括电机、电力电子、位置传感器和机械结构
什么是 XSG 电子元件库？
XSG 电子元件库为三相电机、电力电子器件、位置传感器和基本机械结构的开放式模型，在 FPGA 平台上进行纳秒级仿真。借助 FPGA 的并行化处理能力，可以仿真最高动态范围和位置传感器通信协议。
此外，还包括基于处理器的控制器模型和 FPGA 接口模块，可仿真综合驱动系统。在运行时可轻松实现和配置开环和闭环仿真。这样一来，在快速控制器原型开发 (RCP)、硬件在环 (HIL) 和功率级硬件在环 (PHIL) 等多种场景下充分发挥模型的潜力。
XSG 电子元件库的应用领域
XSG 电子元件库中的模型适用于整个开发过程中的各种应用，包括根据详细的被控对象模型优化控制器，在功率级硬件在环测试台架上对控制单元和逆变器硬件进行最终测试等。
应用领域示例：
- 汽车（牵引驱动装置和辅助驱动装置）
- 非公路
- 轨道交通
- 工业应用
-
电动工具
电机
该模型库是我们仿真三相电机的标准解决方案。所有电机均采用文献中已知的基本方程（例如 α/β 或 d/q 坐标系）以易于理解的方式进行建模。
该库中的电机：
- 分励直流电机 (DC)
- 三相无刷直流电机 (BLDC)
- 三相鼠笼式感应电机 (SCIM)
- 三相分离式励磁同步电机 (SESM)
-
三相永磁同步电机 (PMSM)
非线性 PMSM 模型
包括用于永磁同步电机 (PMSM) 的非线性模型，这些模型采用的是从二维查找表得出的电感和磁通值。这些模型考虑到磁路的饱和效应，可以详细、准确地反映电机在各种运行条件下的行为。它们可以确保精确仿真和分析，在实际开发和测试场景中实现最佳性能，打造高效的工作流程。
位置传感器模型
包括很多传统位置传感器的模型，例如解析器、正弦编码器、霍尔传感器和 TTL 编码器。此外，基于协议的编码器（如 SSI、EnDat、HIPERFACE 和 BiSS 编码器）建模具有广泛的协议支持，您可以在实时仿真和软件测试中实现 OEM 内存或电子 ID 标签等附加功能。
开放式模型架构
无需掌握 FPGA 专业知识，即可使用该库中的组件，支持高效、简化的工作流程。不过，所有模型均在开放架构中实现，允许您完全访问所有计算步骤和方程。该设置可以快速创建模型，并可选择针对特定用户进行扩展，无需额外的技术支持。
即用型 ControlDesk 仪表
我们为 ControlDesk 量身打造了预定义的即用型仪表，无缝集成，欢迎体验。只需简单的拖放操作，就可以在电驱动系统模型的各个方面轻松实现可视化和参数化。从此告别漫长的设置过程和复杂的准备工作。ControlDesk 用户界面非常直观，几乎可确保您瞬间做好测试准备，从而专注于真正重要的事情。
仿真和过采样速度超快
由于对 FPGA 架构进行了优化，模型执行步长小于 200 ns。这样就能精确仿真 PWM 效应，包括电流纹波。实现如此小的步长，仿真可以确保最高的时间分辨率，精确呈现动态行为，这对于开发和测试先进的控制策略至关重要。
实时逆变器模型
其中包括常见 两电平和 三电平逆变器架构的各种实时模型，可用于信号级仿真。这些模型能够仿真断续传导模式 (DCM) 场景、再生运行点、浮相情况以及物理修正开关损耗。标准开关元件可以选择 IGBT 和 MOSFET，并根据应用中使用的实际对应元件进行参数化。
引脚到引脚快速环路时间
进行硬件在环测试时，测试装置要快速做出系统响应，这对于尽可能真实地模拟实际工况至关重要。该库组件的优化实现与 dSPACE 硬件相结合，引脚到引脚环路时间可达到大约 1 微秒。这意味着，百万分之一秒内就能在相应输出引脚上测量出系统对输入引脚的激励做出的反应。
浮点和定点实现方案
有多种浮点和定点模型可供选择，尽可能满足您的需求。如果您的首要任务是仿真速度和尽量降低资源消耗，定点模型会是您的理想之选，它不仅高效，还能减少计算开销。
另一方面，如果需要最高的数值分辨率和卓越的仿真精度，浮点实现方案则是最佳选择。这些模型可以提供详细而精确的描述，确保了仿真的高保真性。
运行时可配置性
对于 FPGA，XSG 电子元件模型只需要合成一次。一旦有了合成结果（FPGA 容器），在运行时，所有参数和查找表数据均可通过专用处理器接口进行配置。这样，您就可以在必要时通过进行参数化更新模型行为，无需进行耗时的 FPGA 合成。
此外，还可以将 FPGA 容器加载到任意数量的、具有相同 FPGA 配置的 dSPACE 系统上，并行进行测试工作流程中的工作步骤。
无缝集成
dSPACE 产品之间有成熟的标准化接口，可将 XSG 电子元件库无缝集成到我们的测试和验证生态系统中。利用 dSPACE 产品组合中其他 FPGA 或处理器库中的附加组件，提高仿真的详细程度。或者，将该库与我们测试自动化产品组合中的组件相结合，优化您的测试工作流程和测试深度。
库组件
电机模型
- 他励磁直流电机 (DC)
- 三相无刷直流电机 (BLDC)
- 三相鼠笼式感应电机 (SCIM)
- 三相他励同步电机 (SESM)
- 三相永磁同步电机 (PMSM)
电力电子模型
- 支持断续导电模式 (DCM) 的两电平逆变器
- 三电平有源中点钳位逆变器 (ANPC)
- 三电平中点钳位逆变器 (NPC)
位置传感器模型
- TTL
- Sine
- Hall
- 解析器
- Synchro
- SSI
- EnDat
- HIPERFACE
- BiSS
供电电缆模型
- 线路模型（包括/启用“断线”故障仿真）
机械模型
- 简单的机械模型（带有质量惯性、粘胶摩擦和开环功能）
控制器模型
- 基于处理器控制器，用于控制电机
ControlDesk 定制仪表
- 用于 ControlDesk 的标准化、开箱即用仪表
信息视频
高级应用
您是否有 XSG 电子元件库无法满足的复杂应用需求？您是否正在寻找具有温度依赖性和空间谐波的高度非线性电机模型？
请参阅我们的 采用 XSG 通用驱动模型的工程技术服务方案 ——借助 XSG 通用驱动模型仿真引擎，我们可根据您的需求和应用为您提供先进的电机实时模型。在这些模型中，还可以考虑其他功能：
- 集成各种可能的逆变器拓扑结构
- 任何类型的多相电机（定子相数≥3）——PMSM、SCIM、SRM 等。
- 可以选用基于磁通或电流（基于电感）的模型实现方式
- 表示任何绕组方案——星形、三角形、开放式绕组等。
- 磁性交叉耦合效应
- 空间谐波和齿槽转矩
- 温度依赖性
- 电气故障仿真
- 根据 FEA 数据进行参数化
- 用于模型参数化和管理的图形用户界面
- 可用于 HIL 和 P-HIL 场景
