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基于STM32H743半实物仿真平台

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发表于 2019-6-18 12:09:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
无法按耐激动的心情,还是先来写一下,关于构建HIL半实物仿真平台,是我想的太复杂了,正所谓天下武功唯快不破(火云邪神总是爱唠叨的一句话),开始测试HIL心里还是有些忐忑,果然还是遇到了一些问题,但是经过几天的攻关,都已经顺利的解决了,可以完美的与STM32 MAT/TARGET结合,如下的是测试模型一个简单的BUCK电路。需要思考的问题是,如何将开关量输入到模型以及如何将模拟量输出,模拟量的输出是没有疑问的,采用STM32H7片内的2路12bit DAC即可,关于开关量,之前的构想是采用FPGA来进行捕获,其实并不需要,只需要配置通用IO输入就可以了,模型的执行周期位5e-6(周期为5us,PWM周期需要小于模型周期,不然采样率跟不上PWM无法正常控制MOSFET)。
1560830116(1).png

BUCK模型
1560830860(1).png
那么搭建好模型之后,是否真正能够通过外部的电平来控制模型,这个是未知的,正如所预料的,确实不是那么顺利,关于模型的配置仍然有需要调整的,好在已经被解决了。
接下来的问题是STM32H743的算力到底够不够呢,主频为480Mhz,支持双精度浮点运算。当然了不可能让它工作在480M(浪费人才了)。将STM32H743睿频到525MHZ(稳定运行),使用keil来观测模型每个step运行需要的时间,哈哈哈0.00000500s,不多不少刚刚好,通过外部给电平,能够正常的控制MOSFET的开关,通过模拟量输出可以观测。
由于采购的示波器还没有到货,等示波器到货,继续放测试结果,看一下是不是和simulink仿真的一模一样。
1560830607.png
算是里程碑式的进步了。
///////////////////////////////////更新分割线//////////////////////////////////
测试设备已经就位了,迫不及待了进行了测试,话不多说上图。
图中2个板卡,一个板卡为STM32H743其中运行BUCK的物理模型,另一个为STM32F429其中运行BUCK变换器的恒压控制算法。
1239772b1ab3408ed8ca2d69960f118.jpg
仿真波形与实际的示波器波形如下所示,记录了启动过程的波形,这是最具有代表意义的波形。
SIMULINK仿真波形如下所示,模型离散步长为1e-6。
1561213915(1).jpg
示波器的波形如下所示,算法的控制周期为1ms。
20190622221009.bmp
实验结果不惊不喜吧,在预料之中,不过还是有点小兴奋,后期的所有实验,均可建立在半实物仿真平台进行。
半实物仿真平台可以采用MBD方式进行代码生成控制,也可以手写代码控制,这样不需要搭建实际的平台就可以进行代码测试。
很快大家就可以享用低成本的HIL设备啦,敬请期待。
晒一张凌乱的工作台,纪念一下重要的一天。
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发表于 2019-6-18 14:34:38 | 显示全部楼层
厉害,佩服
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发表于 2019-6-23 16:28:08 | 显示全部楼层
强,还羡慕啊,我什么时候也可以有这么高的水平
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 楼主| 发表于 2019-6-23 16:58:28 | 显示全部楼层
dycxin 发表于 2019-6-23 16:28
强,还羡慕啊,我什么时候也可以有这么高的水平

有志者,事竟成!
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发表于 2021-5-23 16:37:47 | 显示全部楼层
厉害佩服
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 楼主| 发表于 2021-5-23 16:40:12 | 显示全部楼层

谢谢
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