所提议的系统是一种永磁同步电机（PMSM）仿真器，采用了 "功率硬件在环"（PHIL）概念。PHIL 系统通过电源系统模拟物理电气系统，电源系统包括数字实时模拟器 (DRTS)、功率放大器 (PA)、耦合网络 (CN) 和接口算法 (IA) 等元素。硬件在环（HIL）和 PHIL 在模拟器和 DUT 之间的信号交换方面有所不同。利用 PHIL，不仅可以测试 DUT 的控制器，还可以测试额定功率下的硬件，而无需将其安装在实际使用环境中。PHIL 是一项强大的技术，能以其他方法无法实现的严格动态方式测试和演示系统。说了这么多，现在可以深入探讨一下拟议系统的细节了。从硬件角度来看，本项目的 PMSM 仿真器由一个连接到 RL 耦合网络的三相电压源逆变器 (VSI) 以及电压和电流传感器组成。从软件角度来看，该系统由数字实时模拟器构成，PMSM 仿真系统的所有计算和控制均在该模拟器中进行。在这个单元中，有一个模拟 PMSM 的电气和机械模型。机械模型根据 PHIL 电路上的电流计算仿真机器的速度。电气模型则根据 DUT 获取的电压计算原始电路中的相电流。有了计算出的电流，仿真器就能估算出真实机器在真实系统中施加的反激电压，而这些反激电压是由 VSI 施加的。为了获得拟议系统的实验结果，本项目采用了OPAL-RT Technologies 公司的 HIL OP4610XG。此外，DUT 是一个三相逆变器，能够控制 PMSM 的速度或转矩，由专用控制板（PED 板）上的 National Instruments 系统模块（sbRIO-9651）控制。为了验证所提出的 PMSM 仿真器，首先需要获得 DUT 控制真实 PMSM 的理想波形，并将其作为比较的参考。为此，需要将 DUT 控制器的 PWM 输出连接到 OP4610XG 的数字输入端，以模拟与 PMSM 相连的三相逆变器，从而获得参考波形。另一方面，为了验证所提出的 PHIL 系统，OP4610XG 内部的 PMSM 模型被一个与三相逆变器相连的 RL 耦合网络所取代。第二台逆变器的输入现在连接到第二块 PED 板的输出，该 PED 板将执行完整的机器模型并控制这台逆变器。在此实施过程中，需要强调的是，DUT 和 PHIL 硬件、耦合网络、传感器和电源都是在 OP4610XG 的 HIL 环境中实现的。换句话说，OP4610XG 被用来实现一个仿真，使系统更加环保和安全，同时能够验证所有控制功能和拟议 PHIL 的物理响应。该项目已经利用所介绍的测试方法取得了重大成果，例如，利用不同的耦合电感对所提出的 PMSM 仿真器进行了验证。由于无需物理连接即可在 OP4610XG 内部更改硬件的任何参数，因此这种实现方式既灵活又不失准确性。