郭希铮 游小杰 徐从谦 车向中

（1. 北京交通大学电气工程学院 北京 100044 2. 中国北车股份有限公司研究院 北京 100078 3. 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 大连 116022）

1 引言

在研制大功率电力驱动系统的过程中面临的问题主要有两类：①开发初期，如何快速地验证控制系统中软件算法、硬件方案的可行性。传统方法为：制作、调试控制器硬件电路→编写实时软件代码→实际系统调试。如果初期设计方案不合理，上述过程需要推倒重来，造成时间、金钱上的浪费。②如何对设计完成的数字控制器进行测试？在完全消除控制器硬件、软件错误之前，就直接使用实际系统进行测试是不合适的，并且电力牵引系统中一些极限工况在实验室中难以复现。解决上述问题的有效途径之一是采用实时仿真系统。针对问题①，在开发初期，快速建立控制对象及控制器模型，并对整个控制系统进行多次离线及在线的试验来验证控制系统软、硬件方案的可行性，此过程称之为快速控制原型(Rapid Control Prototyping, RCP)；对于问题②，采用真实的数字控制器，被控对象部分采用实际物体，部分采用实时数字模型来模拟，进行整个系统的仿真测试，此过程定义为硬件在回路(Hardware in the Loop, HIL)仿真，它克服了离线仿真中无法仿真实时系统中的中断延迟、执行时间等局限性[1-4]。

在实时仿真系统中进行电力电子系统的硬件在回路仿真时，存在“抖动现象”，即在固定的仿真步长Δt内发生的离散开关事件对系统状态的影响，发生离散开关事件的数量取决于以下2个因素：①电力电子系统的开关频率 fs；……