一、引言
随着新能源、电动汽车、智能电网的爆发式增长，电力电子变换器（逆变器、变流器、PCS等）正成为能源系统的“心脏”。然而，传统“离线仿真+实物台架”的开发模式存在明显短板：仿真步长大、极端工况无法复现、故障注入风险高、迭代周期长。
硬件在环（HIL）仿真是解决这一痛点的国际通用方法——将真实控制器与高精度实时模型对接，在实验室里安全、可重复地复现电网故障、开关管短路、传感器异常等数百种工况。灵思创奇基于多年实时仿真技术积累，推出电力电子实时仿真创新实验平台，覆盖功率变换器、电机驱动、新能源并网、微电网、多节点电网等应用场景，为教学、科研与工业开发提供“一站式”实时仿真解决方案。
二、平台概述
平台以RTSimPlus实时仿真软件为中枢，搭配高性能CPU+FPGA异构仿真机，实现对电力电子系统的μs级解算。
Ø 高速实时计算：功率电路在FPGA中实现微秒级步长，电机模型、电网模型在CPU中运行，支持多速率仿真；
Ø 丰富的被控对象库：预置两/三电平逆变器、MMC、双馈/永磁/异步电机、光伏/风电/电池、IEEE 33/39节点电网模型等，支持平均模型与开关模型；
Ø 真实工况与故障注入：可复现LVRT/HVRT、电压跌落、谐波畸变、功率管开路/短路、传感器偏置/断线、通信丢包等上百种故障，安全测试极限工况；
Ø 数据采集与实时监控：高速波形捕获、虚拟示波器、参数仪表盘、数据存储（MAT/CSV/MDF），支持离线分析与FFT谐波分析；
三、电力电子解算器
基于高性能 FPGA 硬件平台，设计开发一套完整的闭环工具链。打通从“仿真模型解析 →代码生成→FPGA部署 →上位机监控”的全流程数据闭环，实现真正的软硬一体化解算，同时可实现与外部设备的硬件连接通讯。
Ø 支持SimPowerSystems建模；
Ø 支持大小电阻（RonRoff）建模方式;
Ø 通用电机模型（PMSM,BLDC,DCM）;
Ø 电路参数在线调整，无需重新编译FPGA;
四、实验内容
4.1基础电力电子实验内容（开环控制）
Ø 晶闸管单相桥式全控整流电路实验;
Ø 晶闸管单相桥式半控整流电路实验;
Ø 晶闸管三相半波可控整流电路实验;
Ø 晶闸管三相桥式全控整流电路实验;
Ø 晶闸管三相桥式全控有源逆变实验;
Ø 升压斩波（Boost）电路实验;
Ø 降压斩波（Buck）电路实验;
Ø H桥双极性PWM控制实验;
Ø 三相两电平桥逆变器SPWM控制实验;
4.2电机相关实验内容（闭环控制）
Ø 直流电机单闭环速度控制实验;
Ø 直流电机双闭环速度控制实验;
Ø 直流无刷电机速度控制实验;
Ø 永磁同步电机矢量控制实验;
