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節(jié)能趨勢持續(xù)發(fā)酵: 電機驅(qū)動器(變頻器)的使用與日俱增

在全球高度重視氣候變遷與節(jié)能減碳的趨勢中，能源相關(guān)議題不斷被提出討論，除了采取綠色能源的發(fā)展策略外，各種節(jié)能設(shè)備與產(chǎn)品的運用也日益重要。根據(jù)國際能源總署(IEA)以及美國能源部的統(tǒng)計調(diào)查顯示，電機用電量占全球終端用電約46%。因此，除了以更有效率的電機替換現(xiàn)有老舊設(shè)備以外，可立即且顯著提高電力使用效率的變頻器(亦稱電機驅(qū)動器)，就可為節(jié)能帶來直接的幫助!由鑒于此，除了原有工業(yè)自動化業(yè)務(wù)的大廠積極投資研發(fā)外，近年來更不斷有新興的廠商，成立新事業(yè)部門投入工業(yè)自動化市場，進行電機驅(qū)動器的研究與開發(fā)。

虛實整合的實時模擬技術(shù): 提高產(chǎn)品研發(fā)效率與可靠度

電機驅(qū)動應(yīng)用系統(tǒng)必須具有穩(wěn)定、高效率、安全可靠等特性，因此在電機驅(qū)動控制系統(tǒng)的開發(fā)過程中，研發(fā)人員必須透過各種測試設(shè)備與不同機械負(fù)載來進行大量的驗證與測試。昂貴的硬設(shè)備與測試過程可能產(chǎn)生的工安問題皆可能帶來相當(dāng)大的成本支出與災(zāi)害，因此在系統(tǒng)開發(fā)過程中，如何提高研發(fā)效率并降低成本與風(fēng)險，成為眾多電機驅(qū)動器廠商的一大挑戰(zhàn)。本公司核心團隊成員過去皆為知名電機驅(qū)動器大廠的研發(fā)人員，曾親身經(jīng)歷開發(fā)過程的挑戰(zhàn)，并深知若有提高研發(fā)效率的設(shè)備將可帶來的可觀益處。

此外，在研究其他對可靠度要求極高的產(chǎn)業(yè)，如: 航天產(chǎn)業(yè)與汽車產(chǎn)業(yè)等，其產(chǎn)品開發(fā)流程后，得知其中飛行控制器與電子輔助控制單元的研發(fā)過程，早已大量藉助于計算器數(shù)值模擬運算的輔助，以提高安全性與可靠度，尤其除了一般計算器數(shù)值模擬以外，更使用實時模擬科技，協(xié)助實際的產(chǎn)品功能驗證。藉此了解到，若能藉助實時模擬計算的能力，達(dá)成真實工業(yè)控制器的驗證與測試，亦將可顯著改善現(xiàn)行的研發(fā)效率，大幅提高工業(yè)控制器(尤其是電機驅(qū)動器)的研發(fā)水平與產(chǎn)品質(zhì)量。

飛行仿真器

飛行仿真器即是借助于實時計算器數(shù)值模擬運算來達(dá)成實際控制器驗證(飛行員)的經(jīng)典案例

MR2硬件在環(huán)產(chǎn)品簡介

MR2硬件在環(huán)系統(tǒng)(Hardware in the loop，HIL)特別鎖定電機驅(qū)動器與控制器開發(fā)的應(yīng)用，對于協(xié)助開發(fā)過程的各種早期驗證或除錯非常有幫助。藉助于實時計算器數(shù)值模擬運算來達(dá)成實際控制器驗證，可讓開發(fā)者無須冒著極高的工安風(fēng)險進行產(chǎn)品開發(fā)與測試。依其虛實整合的概念，以混合現(xiàn)實(Mixed Reality，混合了虛擬現(xiàn)實與擴增現(xiàn)實的應(yīng)用)為基礎(chǔ)，將其命名為MR2）

MR2硬件在環(huán)系統(tǒng)

MR2硬件在環(huán)通過高速數(shù)字I/O擷取真實電機驅(qū)動控制器所產(chǎn)生的三相波寬調(diào)變(Pulse Width Modulation，PWM)輸出信號，透過極低延遲(Low latency)的信號處理，以及快速且精確的演算能力，實時模擬在0.1微秒計算出電機應(yīng)有的輸出，包含: 實際電流、轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩等，并實時回授給真實電機驅(qū)動控制器，所有過程都在1微秒(micro-seconds)之內(nèi)完成以滿足實時性(Real-time)，讓真實電機驅(qū)動控制器參與在整個模擬回路中，此亦即硬件在環(huán)系統(tǒng)的核心概念，其模擬回路可以由下圖所示。

硬件在環(huán)系統(tǒng)關(guān)鍵組成

MR2硬件在環(huán)可在0.1微秒計算出電機應(yīng)有的輸出，并在1微秒內(nèi)完成計算與信號傳輸回路

其中，Electronic Control Unit為真實電機驅(qū)動控制器；I/O為高速數(shù)字信號擷取單元；Real-Time Processor為快速運算核心；Operator Interface則為控制面板與監(jiān)控軟件。 

MR2硬件在環(huán)實時仿真平臺主要硬件規(guī)格

此舉讓真實電機驅(qū)動控制器的驗證與測試，可以在不使用大功率電力的情況下進行，除了節(jié)省大量的電力耗損外，更可確保研發(fā)人員的安全，在虛(實時模擬)實(真實電機驅(qū)動控制器)整合的狀態(tài)下，省去繁雜的實驗設(shè)備更換與配線等工作，也大幅提高研發(fā)效率。

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會議簡介

對控制系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，除了可以通過軟件工具進行計算機數(shù)值仿真以外，現(xiàn)在更可以將實際的控制電路板連接到整個仿真回路中，進行虛實結(jié)合的驗證測試，這種既可以測試電路板設(shè)計與固件控制性能，又可以保有仿真環(huán)境彈性、安全與高效率等特點的平臺，即硬件在環(huán)（Hardware in loop，HIL）。

MR2是專門用于電機控制器的開發(fā)、測試和驗證的便攜式硬件在環(huán)平臺，應(yīng)用于工控、航空航天、船舶、軍工、新能源汽車等電控相關(guān)領(lǐng)域，可有效降低開發(fā)風(fēng)險和成本，增加計算機仿真輔助產(chǎn)品開發(fā)的準(zhǔn)確度，提高產(chǎn)品開發(fā)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。結(jié)合MR2與其它建模軟件和仿真平臺，更可進一步實現(xiàn)數(shù)字孿生體（Digital Twin）虛實整合的目標(biāo)。

本次會議將主要圍繞在電機控制器開發(fā)過程中一定會遇到的若干問題、結(jié)合多個應(yīng)用實例和現(xiàn)場實操演示，詳細(xì)地介紹MR2在電機控制器開發(fā)中的應(yīng)用，以及擴展MR2到各種電機驅(qū)動系統(tǒng)的全系統(tǒng)虛實整合實例。最后，將對模型代碼測試軟件Reactis、快速控制原型及其它硬件在環(huán)測試方案進行簡介。

主辦方

莎益博工程系統(tǒng)開發(fā)（上海）有限公司

凱登智動科技股份有限公司

會議信息

3月22日 上海 青松城大酒店 四樓香山廳 （徐匯區(qū)肇嘉浜路777號）        

6月 4 日 重慶 具體地點待定

參會費用：免費

演講主題

MR2硬件在環(huán)介紹

紀(jì)建宇 博士，凱登智動科技

硬件在環(huán)(Hardware in the loop，HIL)在汽車和航天航空領(lǐng)域的系統(tǒng)開發(fā)驗證測試早已行之有年，但工業(yè)控制領(lǐng)域則相對陌生。本次演講以深入淺出的方式，講解硬件在環(huán)的核心概念，并說明MR2硬件在環(huán)應(yīng)用于電機驅(qū)動控制器的開發(fā)驗證上可帶來的顯著優(yōu)勢。

MR2硬件在環(huán)應(yīng)用于電機驅(qū)動控制開發(fā)-手把手實例講解

黃國豪，研發(fā)處長，凱登智動科技

無論是新能源車或工業(yè)自動化控制，電機驅(qū)動控制都是最基礎(chǔ)也最核心的關(guān)鍵技術(shù)。本次演講延續(xù)上個主題，針對電機驅(qū)動控制器開發(fā)過程一定會面臨到的幾個關(guān)鍵功能，如何快速簡便的應(yīng)用MR2硬件在環(huán)加速驗證和除錯，進行現(xiàn)場操作實例演示與講解。

MR2硬件在環(huán)應(yīng)用于其他電機相關(guān)系統(tǒng)-數(shù)字孿生體最佳實例

藍(lán)信翔，技術(shù)總監(jiān)，凱登智動科技

數(shù)字孿生體(Digital twin)虛實結(jié)合的特色，是數(shù)字化時代最受矚目的關(guān)鍵發(fā)展之一，但除了常聽到的機臺設(shè)備診斷以外，HIL即是數(shù)字孿生體最具體實際的應(yīng)用。在了解硬件在環(huán)與電機驅(qū)動核心開發(fā)的演示后，本演講更進一步將MR2硬件在環(huán)的應(yīng)用推展到各種電機驅(qū)動系統(tǒng)，如新能源車整車實時仿真、工業(yè)控制系統(tǒng)的全系統(tǒng)實時仿真，以完整的應(yīng)用實例，帶您見證虛實整合的威力。

加速控制器開發(fā)的全面方案-模型代碼測試、快速控制原型硬件在環(huán)

李金，應(yīng)用工程師，CYBERNET China

Cybernet提供貫穿控制器開發(fā)到硬件驗證整個設(shè)計流程的全面測試驗證方案。本演講將對各環(huán)節(jié)分別進行介紹，包括：面向Simulink/Stateflow或Targetlink模型的測試驗證工具Reactis，可自動生成測試案例并進行覆蓋度檢查，并且支持獨立C代碼測試；用快速控制原型Motohawk和Raptor技術(shù)進行控制器開發(fā)和快速應(yīng)用；用于電機控制器開發(fā)和測試的硬件在環(huán)平臺MR2；能夠滿足更多復(fù)雜應(yīng)用需求的、結(jié)合如NI、Concurrent等RT系統(tǒng)和多領(lǐng)域系統(tǒng)建模軟件MapleSim的硬件在環(huán)測試方案。

會議現(xiàn)場將演示MR2硬件在環(huán)產(chǎn)品

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