本发明属于电动汽车测试
技术领域：
，尤其是涉及一种测试电机控制器功能的仿真方法、装置及设备。
背景技术：
：在电动汽车组装过程中，整车厂需要对供应商提供的各零部件的功能进行测试，从而确保组装完成的汽车功能正常，其中，电机控制器作为汽车驱动系统的重要部件，其功能正常与否至关重要，因此，需要对电机控制器的功能进行测试，现有技术中，汽车驱动电机系统的故障处理策略往往在电机实物台架或实车上验证，但是对于一些高风险的测试如电机过热故障、相电流过流故障、旋转变压器故障等，台架和实车测试就显得既不经济又不安全。技术实现要素：本发明实施例的目的在于提供一种测试电机控制器功能的仿真方法、装置及设备，从而解决现有技术中通过台架和实车测试驱动电机系统的故障处理策略既不经济又不安全的问题。为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种测试电机控制器功能的仿真方法，包括：根据电机仿真参数，生成仿真信号；向待测试的电机控制器输入与所述仿真信号对应的电信号，使所述电机控制器根据所述电信号执行测试，并获得测试诊断结果；根据所述电机控制器的测试诊断结果，确定所述电机控制器的功能是否异常。其中，所述电机仿真参数包括：电机温度、电机相电流iph和电机相电压vph中的至少一个。其中，当所述电机仿真参数包括电机温度时，所述根据电机仿真参数，生成仿真信号的步骤包括：根据所述电机温度和预先获得的温度传感器的温度与阻值之间的对应关系，生成与所述电机温度相对应的阻值仿真电信号。其中，当所述电机仿真参数包括电机相电流iph时，所述根据电机仿真参数，生成仿真信号的步骤包括：根据所述电机相电流iph和预先获得的电流传感器的特性关系式vsig1＝iph×a+b，生成与所述电机相电流iph对应的第一电压仿真信号vsig1；其中，a为电流传感器特性系数，b为电流传感器抬升电压。其中，当所述电机仿真参数包括电机相电压vph时,所述根据电机仿真参数，生成仿真信号的步骤包括：根据所述电机相电压vph和预先获得的电压传感器特性关系式vsig2＝vph×c+d，生成与所述电机相电压vph对应的第二电压仿真信号vsig2；其中，c为电压传感器特性系数，d为电压传感器抬升电压。其中，所述电机仿真参数还包括：激励信号电机转速以及旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ。其中，当所述电机仿真参数包括激励信号电机转速以及旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ时，所述根据电机仿真参数，生成仿真信号的步骤包括：根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的正弦特性关系式生成旋转变压器的正弦仿真信号sin；根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的余弦特性关系式生成旋转变压器的余弦仿真信号cos。其中，所述根据所述电机控制器的测试诊断结果，确定所述电机控制器功能是否异常的步骤包括：根据所述仿真参数和预先获得的电机的标准工作参数，确定故障原因；判断所述测试诊断结果与所述故障原因是否相同，若相同，则所述电机控制器功能正常。本发明实施例还提供一种测试电机控制器功能的仿真装置，包括：生成模块，用于根据电机仿真参数，生成仿真信号；输出模块，用于向待测试的电机控制器输入与所述仿真信号对应的电信号，使所述电机控制器根据所述电信号执行测试，并获得测试诊断结果；确定模块，用于根据所述电机控制器的测试诊断结果，确定所述电机控制器的功能是否异常。其中，所述电机仿真参数包括：电机温度、电机相电流iph和电机相电压vph中的至少一个。其中，当所述电机仿真参数包括电机温度时，所述生成模块用于，根据所述电机温度和预先获得的温度传感器的温度与阻值之间的对应关系，生成与所述电机温度相对应的阻值仿真电信号。其中，当所述电机仿真参数包括电机相电流iph时，所述生成模块用于，根据所述电机相电流iph和预先获得的电流传感器的特性关系式vsig1＝iph×a+b，生成与所述电机相电流iph对应的第一电压仿真信号vsig1；其中，a为电流传感器特性系数，b为电流传感器抬升电压。其中，当所述电机仿真参数包括电机相电压vph时,所述生成模块用于，根据所述电机相电压vph和预先获得的电压传感器特性关系式vsig2＝vph×c+d，生成与所述电机相电压vph对应的第二电压仿真信号vsig2；其中，c为电压传感器特性系数，d为电压传感器抬升电压。其中，所述电机仿真参数还包括：激励信号电机转速以及旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ。其中，当所述电机仿真参数包括激励信号电机转速以及旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ时，所述生成模块用于：根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的正弦特性关系式生成旋转变压器的正弦仿真信号sin；根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的余弦特性关系式生成旋转变压器的余弦仿真信号cos。其中，所述确定模块包括：确定子模块，用于根据所述仿真参数和预先获得的电机的标准工作参数，确定故障原因；判断子模块，用于判断所述测试诊断结果与所述故障原因是否相同，若相同，则所述电机控制器功能正常。本发明实施例还提供一种测试电机控制器功能的仿真设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的测试电机控制器功能的仿真方法中的步骤。本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：本发明实施例通过预先安装在上位机上的仿真信号生成模型，根据测试人员输入的电机仿真参数进行仿真操作，生成仿真信号，通过与上位机连接的信号仿真板卡对所述仿真信号进行采集，生成与所述仿真信号相对应的电信号，使得所述信号生成模型和所述信号仿真板卡实现了对驱动系统中的传感器的仿真，相对于现有技术中的台架测试，本发明的仿真测试缩短了测试环境的搭建，节约了测试时间，保障了测试人员内的人身安全；通过更换待测试的电机控制器就能实现不同的电机控制器的功能测试，提高了测试的操作性和可重复性。附图说明图1是本发明实施例的测试电机控制器功能的仿真方法的基本步骤示意图；图2是本发明实施例的测试电机控制器功能的仿真装置的基本组成示意图。具体实施方式为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本发明实施例针对现有的台架测试电机控制器功能的方式既不经济又不安全的问题，提供了一种测试电机控制器功能的仿真方法、装置及设备，缩短了测试环境的搭建时间，节约了测试成本，降低了测试设备损坏的风险，保障了测试人员的人身安全，且提高了测试的操作性和可重复性。如图1所示，本发明实施例的测试电机控制器功能的仿真方法包括：步骤11，根据电机仿真参数，生成仿真信号。本实施例中的电机仿真参数一般为测试人员根据当前测试的项目确定的电机仿真参数，如，当前测试电机控制器对电机超温故障的诊断功能时，测试人员可以在上位机的仿真信号生成模型中输入一个温度值；当测试电机控制器对电机相电流过流故障的诊断功能时，测试人员可以在上位机的仿真信号生成模型中输入一个电流值。步骤12，向待测试的电机控制器输入与所述仿真信号对应的电信号，使所述电机控制器根据所述电信号执行测试，并获得测试诊断结果。本实施例中的电信号为与步骤11中的仿真信号生成模型连接的信号仿真板卡，根据对采集到的仿真信号的处理，生成一电信号，并将所述电信号输出至待测试的电机控制器。步骤13，根据所述电机控制器的测试诊断结果，确定所述电机控制器的功能是否异常。具体的，所述步骤13的确定过程为：首先根据所述仿真参数和预先获得的电机的标准工作参数，确定故障原因；然后，判断接收到的所述电机控制器输出的测试诊断结果与所述故障原因是否相同，若相同，则所述电机控制器功能正常。需要说明的是，在测试人员输入电机仿真参数时，设置在上位机上的标定模型也会接收到测试人员输入的电机仿真参数，所述标定模型在接收到所述电机仿真参数后，会与预先存储的电机的标准工作参数进行比较，从而确定本次输入的仿真参数形成的故障原因；当接收到所述电机控制器发送的测试诊断结果后，所述标定模型进一步判断自身确定的故障原因与所述测试判断结果是否相同，从而确定所述电机控制器是否功能正常。本实施例中，通过上述步骤就可以实现基于上位机的仿真信号生成模型和信号仿真板卡仿真汽车驱动系统的传感器的功能，实现单独对待测试的电机控制器的功能的测试，并通过设置在上位机上的标定模型对电机控制器的功能进行判断，避免了采用台架或实车的方式对所述电机控制器的功能进行测试，从而缩短了测试环境的搭建时间，节约了测试成本，且提高了测试的操作性和可重复性。具体的，所述步骤11中的仿真参数包括：电机温度、电机相电流iph和电机相电压vph中的至少一个。这里，基于上述电机仿真参数，对测试电机控制器功能的过程进行说明。一方面，当测试人员需要对所述电机控制器的电机过温故障诊断功能进行测试时，所述电机仿真参数应包括电机温度；当测试人员将所述电机温度输入至上位机中的仿真信号生成模型后，所述仿真信号生成模型根据当前接收到的电机温度和预先获得的温度传感器的温度与阻值之间的对应关系，生成与所述电机温度相对应的阻值仿真电信号，并将所述阻值仿真信号输出至与所述仿真信号生成模型连接的电阻仿真板卡，由所述电阻仿真板卡直接输出相应阻值的电阻至所述电机控制器；同时，所述标定模型根据所述电机温度和预先存储的电机正常工作的温度范围确定故障原因，并将所述故障原因与所述电机控制器的测试诊断结果进行比较，判断所述电机控制器是否功能异常。其中，温度传感器的温度与阻值之间的对应关系可以如下表1，一个温度点对应一个阻值，其中，t1小于t5；相邻的两个温度点(如t1与t2)之间的温度所对应的阻值可以采用线性插值的方式计算，即rx＝|r2-r1|×(tx-t1)/(t2-t1)，tx为t1与t2之间的任一温度点，rx为与tx对应的阻值。表1温度传感器的温度与阻值对应关系表温度(℃)t1t2t3t4t5阻值(ω)r1r2r3r5r5这里，需要说明的是，为了提高测试的准确性，可以将对应关系表中的t1与t5之间的温度范围划分为更多的区间段。另一方面，当测试人员需要对所述电机控制器的相电流过流故障诊断功能进行测试时，所述电机仿真参数应包括电机相电流iph；当测试人员将所述电机相电流iph输入至上位机中的仿真信号生成模型后，所述仿真信号生成模型根据当前接收到的电机相电流iph和预先获得的电流传感器的特性关系式vsig1＝iph×a+b，生成与所述电机相电流iph对应的第一电压仿真信号vsig1，其中，a为电流传感器特性系数，b为电流传感器抬升电压，并将所述第一电压仿真信号vsig1输出至与所述仿真信号生成模型连接的第一快速模拟输出电路仿真板卡，由所述第一快速模拟输出电路仿真板卡直接输出相应的电压信号至所述电机控制器；同时，所述标定模型根据所述电机相电流iph和预先存储的电机正常工作的相电流范围确定故障原因，并将所述故障原因与所述电机控制器的测试诊断结果进行比较，判断所述电机控制器是否功能异常。这里需要说明的是，电流传感器的特性关系式vsig1＝iph×a+b中的a和b与电流传感器的类型相关，测试人员可以在测试开始前，将本次仿真的电流传感器的特性系数和抬升电压预先存储在所述仿真信号生成模型中，按照上述方式进行测试；或者，测试人员可以在输入电机仿真参数时，同时输入电机相电流iph、a和b，通过改变a和b，使得生成的所述第一电压仿真信号vsig1，在所述电机正常工作时电流传感器输出的电压范围之外，即模拟电流传感器故障，从而测试所述电机控制器的功能，当然，这种测试方式需要所述标定模块中预先存储有电机正常工作时电流传感器输出的电压，通过将获取的所述仿真信号生成模块输出的第一电压仿真信号vsig1与预先存储的电机正常工作时电流传感器输出的电压的比较，确定故障原因。同样的，当测试人员需要对所述电机控制器的相电压过压故障诊断功能进行测试时，所述电机仿真参数应包括电机相电压vph；当测试人员将所述电机相电压vph输入至上位机中的仿真信号生成模型后，所述仿真信号生成模型根据当前接收到的电机相电压vph和预先获得的电流传感器的特性关系式vsig2＝vph×c+d，生成与所述电机相电压vph对应的第二电压仿真信号vsig2，其中，c为电压传感器特性系数，d为电压传感器抬升电压；并将所述第二电压仿真信号vsig2输出至与所述仿真信号生成模型连接的第二快速模拟输出电路仿真板卡，由所述第二快速模拟输出仿真板卡直接输出相应的电压信号至所述电机控制器；同时，所述标定模型根据所述电机相电压vph和预先存储的电机正常工作的相电压范围确定故障原因，并将所述故障原因与所述电机控制器的测试诊断结果进行比较，判断所述电机控制器是否功能异常。这里需要说明的是，测试电机控制器的相电压过压故障诊断功能，也可以参考测试相电流过流故障功能的两种方式进行测试。再一方面，当测试人员需要对所述电机控制器的旋转变压器故障诊断功能进行测试时，所述电机仿真参数包括：激励信号电机转速以及旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ。其中，所述激励信号为所述电机控制器通过第一模拟输入仿真板卡输入至所述仿真信号生成模型，所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ为测试人员根据本次的测试项目输入的电机仿真参数。这里需要说明的是，所述旋转变压器故障包括：幅值低故障、相位偏移故障和电机超速故障。其中，测试人员输入电机仿真参数时，当测试所述电机控制器诊断幅值故障功能时，为电机无故障旋转时的第一转速，σ为零，e或f小于预设最小幅值；当测试所述电机控制器诊断相位偏移故障功能时，为电机无故障旋转的第二转速，为电机控制器输出的第二激励信号，e和f为电机无故障工作时的第一幅值，σ为任意非零值；当测试所述电机控制器诊断电机超速故障功能时，σ为零，e和f为电机无故障工作时的第二幅值，大于电机最大转速。当接收到上述仿真参数时，所述仿真信号生成模型，根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的正弦特性关系式生成旋转变压器的正弦仿真信号sin；同时，根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的余弦特性关系式生成旋转变压器的余弦仿真信号cos。然后，再将所述正弦仿真信号sin输出至与其连接的第三快速模拟输出仿真板卡，将所述余弦仿真信号cos输出至与其连接的第四快速模拟输出仿真板卡，由所述第三快速模拟输出仿真板卡输出相应的正弦电信号至所述电机控制器，由所述第四快速模拟输出仿真板卡输出相应的余弦电信号至所述电机控制器。最终，由所述标定模型根据接收到的仿真参数与预先存储的标准参数确定故障原因，并将所述故障原因与所述电机控制器的测试诊断结果进行比较，判断所述电机控制器是否功能异常。需要强调的是，本发明实施例的测试电机控制器功能的仿真方法可以包括电机控制器的电机过温故障、相电流过流故障、相电压过压故障和旋转变压器故障(幅值低故障、相位偏移故障和电机超速故障)诊断功能中的至少一个。为了实现对电机控制器功能的完整测试，本发明的实施例还可以对通过改变测试人员输入的仿真参数，实现多次测试，避免由于偶然现象导致测试结果不准确的问题，提高了测试结果的可靠性。本发明的上述实施例通过上位机的仿真信号生成模型和硬件的仿真板卡结合，实现了传感器的仿真，通过将仿真板卡与待测试的电机控制器连接，实现了电动汽车驱动系统的仿真，避免了通过实车或测试台架对所述电机控制器的功能进行测试，缩短了搭建测试环境的时间，节约了测试成本，降低了测试设备损坏的风险，保障了测试人员的人身安全，且提高了测试的操作性和可重复性。通过上位机上的标定模块实现了对所述电机控制器的测试诊断结果进行标定，从而确认所述电机控制器的功能是否正常，避免了通过测试人员始终监测测试过程，降低了测试的人工成本。如图2所示，本发明实施例还提供一种测试电机控制器功能的仿真装置，包括：生成模块21，用于根据电机仿真参数，生成仿真信号；输出模块22，用于向待测试的电机控制器输入与所述仿真信号对应的电信号，使所述电机控制器根据所述电信号执行测试，并获得测试诊断结果；确定模块23，用于根据所述电机控制器的测试诊断结果，确定所述电机控制器的功能是否异常。需要说明的是，本实施例的生成模块21相当于测试电机控制器功能的仿真方法中的仿真信号生成模型；所述输出模块22相当于测试电机控制器功能的仿真方法中的信号仿真板卡；所述确定模块23相当于测试电机控制器功能的仿真方法中的标定模型。其中，所述生成模块21依据的所述电机仿真参数包括：电机温度、电机相电流iph和电机相电压vph中的至少一个。具体的，当所述电机仿真参数包括电机温度时，所述生成模块21用于，根据所述电机温度和预先获得的温度传感器的温度与阻值之间的对应关系，生成与所述电机温度相对应的阻值仿真电信号。当所述电机仿真参数包括电机相电流iph时，所述生成模块21用于，根据所述电机相电流iph和预先获得的电流传感器的特性关系式vsig1＝iph×a+b，生成与所述电机相电流iph对应的第一电压仿真信号vsig1；其中，a为电流传感器特性系数，b为电流传感器抬升电压。当所述电机仿真参数包括电机相电压vph时,所述生成模块21用于，根据所述电机相电压vph和预先获得的电压传感器特性关系式vsig2＝vph×c+d，生成与所述电机相电压对应的第二电压仿真信号vsig2；其中，c为电压传感器特性系数，d为电压传感器抬升电压。具体的，所述电机仿真参数还包括：激励信号电机转速以及旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ。其中，当所述电机仿真参数包括激励信号电机转速以及旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ时，所述生成模块21用于：根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的正弦特性关系式生成旋转变压器的正弦仿真信号sin；根据所述激励信号所述电机转速所述旋转变压器的余弦幅值e、正弦幅值f、余弦和正弦的相位差σ，以及预先获得的旋转变压器传感器的余弦特性关系式生成旋转变压器的余弦仿真信号cos。具体的，所述确定模块23包括：确定子模块，用于根据所述仿真参数和预先获得的电机的标准工作参数，确定故障原因；判断子模块，用于判断所述测试诊断结果与所述故障原因是否相同，若相同，则所述电机控制器功能正常。本发明实施例还提供一种测试电机控制器功能的仿真设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的测试电机控制器功能的仿真方法中的步骤。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12