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使用solidThinking Embed 表征无传感器电机控制技术

技术

分析与建模 - 数字孪生/模拟
处理器与边缘智能 - 嵌入式和边缘计算机

适用行业

汽车
电子产品

适用功能

产品研发

用例

数字孪生
虚拟现实

服务

系统集成
测试与认证

关于客户

本案例研究的客户是德州仪器 (TI)，这是一家著名的美国科技公司，设计和制造半导体和各种集成电路，并将其销售给全球的电子设计师和制造商。按销量计算，TI 是全球十大半导体公司之一。 TI 的产品应用广泛，包括数字信号处理和模拟技术、嵌入式处理器和软件开发工具。在这种特殊情况下，重点是 TI 的 InstaSPIN™ 技术，这是一种电机控制技术，使设计人员能够识别、调整和完全控制任何类型的三相、变速、无传感器、同步或异步电机控制系统。

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挑战

德州仪器 (TI) 面临着表征其 FAST™ 观察器（其 InstaSPIN™ 技术的一部分）的挑战。该技术使设计人员能够识别、调整和完全控制任何类型的三相、变速、无传感器、同步或异步电机控制系统。该任务分配给了 C2000 团队的高级电机系统工程师 Dave Wilson。 Wilson 尝试通过设置带有电路板的测功机 (dyno) 系统来控制 FAST™ 观测器的特性。然而，这个过程缓慢、乏味，并且由于输出随时间和温度变化而变化，需要不断重新校准。此外，测功机无法测量电磁扭矩，只能测量轴扭矩。这是一个问题，因为他使用的硬件没有足够的能力来测试软件，因此无法正确测试软件。

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解决方案

为了克服这一挑战，Wilson 转向了 SolidThinking Embed，这是他四年前熟悉的工具。 Embed 为他提供了一种解决方案，可以快速、准确地模拟电机模拟动态以及数字控制。然后，他能够从图形图表的控制器部分自动创建 C 代码，并下载代码以在 Piccolo 目标上运行。在新的同步模式下使用嵌入 JTAG Hotlink，Wilson 可以以锁步方式运行电机仿真，并以非实时方式在目标上运行控制。这使他能够根据任何电机配置（无论大小）验证控制器的操作。它还使他能够参与模拟并将其连接到 FAST™ 观察器。他开发了除 FAST™ 代码之外的整个系统的嵌入模拟。他现在可以控制任何他喜欢的收益。现在还可以控制电阻、电感、控制器增益和电压容差等不同参数。

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运营影响

The use of solidThinking Embed in the simulation process resulted in significant operational benefits. It completely solved the problem that TI was facing in characterizing the FAST™ observer. The solution allowed the generation of the FAST™ TRM (Technical Reference Manual), and also resulted in a very useful tool. This tool can enable TI’s customers to test their motor control requirements using TI’s actual ROM based algorithm without having to hook up an actual motor system. This gives them a quick way to test the InstaSPIN™ FOC (Field Oriented Control) without having to build a whole system for it. The speed of how its drivers work and being able to interface directly with TI's ROM code was a key enabler for the project.

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