[发明专利]虚拟验证系统及驱动控制器

说明书

本发明涉及的虚拟验证系统(100)具备：实时仿真器(12)；以及驱动控制器(1)，其在虚拟验证模式下能够与实时仿真器(12)连接，在实际运转模式下能够驱动电动机(8)，驱动控制器(1)具有输出部(7)，该输出部(7)在实际运转模式下向电动机(8)供给电力，在虚拟验证模式下输出与在实时仿真器(12)安装的虚拟验证模型相应的信号。

技术领域

本发明涉及具备能够对电动机及机械装置进行模拟的仿真器的虚拟验证系统及能够在该虚拟验证系统中驱动电动机的驱动控制器。

背景技术

在工业界，在产品设计的各阶段使用仿真模型实现的基于模型的开发的应用正在扩大。例如，在对电动机进行控制的驱动控制器的开发中应用基于模型的开发的情况下，成为控制对象的电动机被虚拟化而通过实时仿真器进行模拟。在电动机与机械装置连接的情况下，机械装置也成为控制对象而通过实时仿真器进行模拟。而且，通过由驱动控制器和实时仿真器构成闭环，犹如将驱动控制器与实际的控制对象连接那样实现驱动控制器的功能及性能的评价。以下，将作为驱动控制器的控制对象的电动机、或作为控制对象的电动机及机械装置也称为控制对象装置。

作为上述方法的优点，列举出如下优点等，即：在试制控制对象装置之前能够进行与虚拟的电动机模型、机械模型这样的模型相组合的驱动控制器的验证；通过对控制对象装置进行虚拟化，不需要准备大型的控制对象装置，从而能够大幅降低驱动控制器的评价工时；由于没有使控制对象装置实际动作，因而能够进行无人的连续运行评价。

对此，在专利文献1中公开有如下技术，即，由作为开发对象的控制装置、以及对通过控制装置来控制的对象装置进行模拟的实时仿真装置构成的仿真装置以如下的方式构成，由此，能够进行与实际的工作状态更为相符的状况的模拟。专利文献1的控制装置具备：状态量输入单元，其输入由实时仿真装置输出的状态量；运算单元，其基于状态量而运算、求出规定的控制指令；以及控制指令输出单元，其将控制指令向实时仿真装置输出。另外，专利文献1的实时仿真装置具备：控制指令输入单元，其在确定了控制装置的控制指令输出之后，输入该控制指令；模拟单元，其基于控制指令，进行对作为控制对象的装置的动作实施模拟的运算；以及状态量输出单元，其在与所模拟的动作相应地针对状态量执行控制装置的状态量输入之前将该状态量向控制装置输出。如上所述，在专利文献1记载的技术中，通过使控制装置和实时仿真装置双方的输入输出接口的动作同步，从而能够减小相对于实际设备控制时的响应来说的延迟，因此，能够进行与实际的工作状态更为相符的状况的模拟。

专利文献1：日本特开2010－44486号公报

发明内容

作为虚拟验证的对象而想到电动机的驱动控制器，另外，电动机对机械装置进行驱动。在该情况下，如果要应用专利文献1记载的技术，则专利文献1中的控制装置是由控制电路和电气电路构成的驱动控制器，专利文献1中的控制对象是电动机及与电动机连接的机械装置。控制电路进行电动机的位置、速度及电流的控制运算，生成脉宽调制(PWM：PulseWidth Modulation)信号，通过PWM信号来控制电气电路。电动机由电气电路供给电力，将电力变换为动力而驱动机械装置。

如前所述，由于从驱动控制器的电气电路向电动机供给电力，所以电动机与驱动控制器的电气电路连接。因此，在应用了专利文献1记载的技术的情况下，专利文献1中的输出信号用接口电路与驱动控制器内部的电气电路连接，从输出信号用接口电路输出3相电压。

另一方面，在进行驱动控制器的虚拟验证的情况下，有时在实时仿真器安装驱动控制器的电气电路、电动机及机械装置的仿真模型。此时，需要从驱动控制器送出电气电路的仿真模型的运算所需要的PWM信号。但是，如前所述，在应用了专利文献1的技术的情况下，从输出信号用接口电路仅输出3相电压，不能从驱动控制器输出虚拟验证时的电气电路的仿真模型的运算所需要的PWM信号。