本發(fā)明涉及新能源汽車測試，尤其涉及一種新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)向電動(dòng)化、智能化加速邁進(jìn)，電機(jī)控制器作為汽車電動(dòng)動(dòng)力總成的關(guān)鍵核心部件，其性能優(yōu)劣直接關(guān)乎整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性。然而，現(xiàn)有的電機(jī)控制器?hil?測試面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。一方面，傳統(tǒng)測試方法在工況模擬上存在較大局限，多數(shù)只能依托簡單預(yù)設(shè)規(guī)則生成常規(guī)行駛工況，難以精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜多變且極端的場景，如高寒地區(qū)的低溫啟動(dòng)、高海拔地區(qū)的稀薄空氣運(yùn)行、城市擁堵路況下的頻繁啟停與加減速等，致使電機(jī)控制器在實(shí)際復(fù)雜環(huán)境下的適應(yīng)性和可靠性無法得到充分驗(yàn)證；另一方面，在信號(hào)處理與數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，由于缺乏高效智能的算法支撐，面對(duì)海量且高維度的電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)、控制器輸入輸出信號(hào)，傳統(tǒng)手段難以快速準(zhǔn)確地提取關(guān)鍵特征、挖掘潛在故障模式，無法為控制器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供精準(zhǔn)有力的依據(jù)。再者，現(xiàn)有測試系統(tǒng)的自動(dòng)化與自適應(yīng)調(diào)整能力薄弱，往往依賴人工經(jīng)驗(yàn)判斷進(jìn)行測試流程的推進(jìn)與優(yōu)化，不僅效率低下，還易引入人為誤差，嚴(yán)重阻礙了汽車電機(jī)控制器的研發(fā)迭代速度，難以滿足現(xiàn)代汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法及系統(tǒng)。
2、本發(fā)明提出的一種新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，包括：
3、獲取需要模擬的環(huán)境數(shù)據(jù)，并對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以得到環(huán)境數(shù)據(jù)的體素特征；
4、獲取需要模擬的汽車工況，將體素特征和汽車工況輸入訓(xùn)練好的transformer模型中，以完成場景模擬任務(wù)；
5、采集構(gòu)建好的電機(jī)模型生成的電機(jī)dq軸電流信號(hào)，計(jì)算出所述電機(jī)dq軸電流信號(hào)與預(yù)設(shè)電機(jī)dq軸電流信號(hào)的差值，并根據(jù)所述差值生成電機(jī)測試信號(hào)；
6、將電機(jī)測試信號(hào)發(fā)送給電機(jī)控制器。
7、優(yōu)選地，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括但不限于外部環(huán)境溫度、電池平均溫度、電機(jī)溫度；所述預(yù)處理具體包括：
8、對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行第一體素特征的提取；
9、將提取的多個(gè)第一體素特征統(tǒng)一特征維度和分辨率后，進(jìn)行特征融合，以得到環(huán)境數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的體素特征。
10、優(yōu)選地，所述汽車工況包括但不限于怠速、低速行駛、高速行駛、急加速、急剎車；所述transformer模型的訓(xùn)練過程具體包括：
11、獲取用于transformer模型訓(xùn)練的樣本數(shù)據(jù)集，所述樣本數(shù)據(jù)集包括多個(gè)汽車工況和多個(gè)體素特征，每個(gè)體素特征對(duì)應(yīng)一組環(huán)境數(shù)據(jù)；
12、設(shè)定相關(guān)transformer網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，將樣本數(shù)據(jù)集按預(yù)設(shè)策略進(jìn)行切分，以形成訓(xùn)練集、測試集、驗(yàn)證數(shù)據(jù)集；
13、將汽車工況和體素特征作為輸入特征、一組環(huán)境數(shù)據(jù)作為目標(biāo)變量輸入transformer網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模型訓(xùn)練，以獲得transformer模型；
14、根據(jù)訓(xùn)練結(jié)果調(diào)整transformer網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，直至獲得的訓(xùn)練結(jié)果在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，以得到訓(xùn)練好的transformer模型。
15、優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)策略具體包括：將70%的樣本數(shù)據(jù)集作為訓(xùn)練集，將20%的樣本數(shù)據(jù)集作為測試集，將10%的樣本數(shù)據(jù)集作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)集。
16、優(yōu)選地，所述電機(jī)模型的構(gòu)建過程具體包括：
17、搭建永磁同步電機(jī)模型，將所述永磁同步電機(jī)模型編譯到hil測試設(shè)備中；
18、搭建負(fù)載模型，將所述負(fù)載模型編譯到hil測試設(shè)備中；
19、搭建旋轉(zhuǎn)變壓器模型，將所述旋轉(zhuǎn)變壓器模型編譯到hil測試設(shè)備中；
20、搭建三相逆變器模型，將所述三相逆變器物理模型編譯到hil測試設(shè)備中；
21、搭建can通信模型，將所述can通信模型編譯到hil測試設(shè)備中，獲取電機(jī)控制器反饋信號(hào)，將所述電機(jī)控制器反饋信號(hào)與預(yù)設(shè)反饋信號(hào)比較，若相差不超過預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值，則認(rèn)為符合預(yù)期，繼續(xù)加載三相逆變器模型，否則發(fā)送報(bào)警信息。
22、優(yōu)選地，搭建三相逆變器模型，將所述三相逆變器模型編譯到hil測試設(shè)備中，包括：
23、三相逆變器接收從板pwm控制信號(hào)，并檢測橋臂是否導(dǎo)通；
24、若橋臂導(dǎo)通，檢測是否是正向?qū)?，若檢測到所述橋臂正向?qū)?，?jì)算正向?qū)〞r(shí)的控制相電壓、電流及內(nèi)阻；
25、若檢測到橋臂未導(dǎo)通或橋臂是負(fù)向?qū)?，則分別計(jì)算未導(dǎo)通時(shí)的控制相電壓、電流及內(nèi)阻和負(fù)向?qū)〞r(shí)的控制相電壓、電流及內(nèi)阻；
26、向電機(jī)模型輸出向電壓、電流及內(nèi)阻計(jì)算值以構(gòu)建三相逆變器模型；
27、將所述三相逆變器模型編譯到hil測試設(shè)備中。
28、優(yōu)選地，所述搭建永磁同步電機(jī)模型，具體包括：
29、基于電壓方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程和反電動(dòng)勢(shì)方程搭建永磁同步電機(jī)模型；
30、所述電壓方程具體為：；
31、所述電磁轉(zhuǎn)矩方程具體為：；
32、所述反電動(dòng)勢(shì)方程具體為：；
33、其中，r為定子電阻；d軸等效電感；q軸等效電感；轉(zhuǎn)子電角速度；轉(zhuǎn)子永磁體磁鏈；p為電機(jī)極對(duì)數(shù)。
34、優(yōu)選地，所述負(fù)載模型的搭建過程具體包括：
35、基于運(yùn)動(dòng)方程搭建負(fù)載模型；
36、所述運(yùn)動(dòng)方程具體為:；
37、其中，j為電機(jī)和負(fù)載的慣量；b為摩擦系數(shù)。
38、本發(fā)明提出的一種新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，包括：
39、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取需要模擬的環(huán)境數(shù)據(jù)，并對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以得到環(huán)境數(shù)據(jù)的體素特征；
40、第一處理模塊，用于獲取需要模擬的汽車工況，將體素特征和汽車工況輸入訓(xùn)練好的transformer模型中，以完成場景模擬任務(wù)；
41、第二處理模塊，用于采集構(gòu)建好的電機(jī)模型生成的電機(jī)dq軸電流信號(hào)，計(jì)算出所述電機(jī)dq軸電流信號(hào)與預(yù)設(shè)電機(jī)dq軸電流信號(hào)的差值，并根據(jù)所述差值生成電機(jī)測試信號(hào)；
42、輸出模塊，用于將電機(jī)測試信號(hào)發(fā)送給電機(jī)控制器。
43、本發(fā)明中，所提出的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法及系統(tǒng)，通過獲取需要模擬的環(huán)境數(shù)據(jù)和汽車工況，利用訓(xùn)練好的transformer模型進(jìn)行場景模擬，提高了測試環(huán)境的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。通過計(jì)算電機(jī)dq軸電流信號(hào)與預(yù)設(shè)電機(jī)dq軸電流信號(hào)的差值，生成電機(jī)測試信號(hào)，并將測試信號(hào)發(fā)送給電機(jī)控制器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)控制器性能的精確測試。通過搭建永磁同步電機(jī)模型、負(fù)載模型、旋轉(zhuǎn)變壓器模型、三相逆變器模型和can通信模型，構(gòu)建了完整的hil測試系統(tǒng)，提高了測試的全面性和準(zhǔn)確性。利用電壓方程、電磁轉(zhuǎn)矩方程和反電動(dòng)勢(shì)方程搭建永磁同步電機(jī)模型，保證了模型的準(zhǔn)確性和可靠性。
1.一種新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括但不限于外部環(huán)境溫度、電池平均溫度、電機(jī)溫度；所述預(yù)處理具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，所述汽車工況包括但不限于怠速、低速行駛、高速行駛、急加速、急剎車；所述transformer模型的訓(xùn)練過程具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)策略具體包括：將70%的樣本數(shù)據(jù)集作為訓(xùn)練集，將20%的樣本數(shù)據(jù)集作為測試集，將10%的樣本數(shù)據(jù)集作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，所述電機(jī)模型的構(gòu)建過程具體包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，搭建三相逆變器模型，將所述三相逆變器模型編譯到hil測試設(shè)備中，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，所述搭建永磁同步電機(jī)模型，具體包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新能源汽車電機(jī)控制器hil測試方法，其特征在于，所述負(fù)載模型的搭建過程具體包括：
9.一種新能源汽車電機(jī)控制器hil測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：