从混动到纯电，从整车动力学模型到高精度电驱以及电力电子仿真，从动力电池到燃料电池和替代燃料驱动，dSPACE的开发和测试解决方案能够提供各类测试场景所需的被控对象模型，以应对多样化的ECU仿真测试需求。

■图1dSPACE通过基于处理器的ASM模型库以及基于FPGA的XSG模型库为各类测试场景提供白盒交付的实时被控对象模型

电气化出行

我们的解决方案功能强大，可满足多样化的电气化出行需求。其中软件解决方案由不同细分的模型组成，其中包括为建模充分奠定基础的替代电路，以及实物关系仿真。它可以模拟车辆电气系统、驱动装置，以及电力电子组件和充电基础设施，可实现混合动力ECU的虚拟验证，并能够仿真电池管理系统和空调控制系统。

电气化出行的要求多种多样，各种类型驱动装置的电机闭环仿真实例就证明了这一点。我们的解决方案包括通用配置的成熟模型，可以不依赖于控制器的软硬件的状态独立调试。我们的工程团队也会根据各种差异化需求进行相关的调试。

各类驱动装置的解决方案

◎车辆动力学

ASM车辆动力学模型为开发与测试各类ECU（比如转向、制动和悬架控制器）提供了一个绝佳的基础。特别适合在早期开发阶段进行车辆动力学研究。工程师可以利用用户界面直观地进行车辆配置，并定义驾驶行为和道路参数。

模型中的所有Simulink模块皆为白盒交付，因此可以轻松地添加组件或将组件替换为定制模型，与不同项目的车辆属性相匹配。ASM采用标准化接口，因此可以轻松扩展车辆动力学模型以满足特定需求，甚至可以创建虚拟车辆。使用支持预览和高度可视化的图形化工具可以直观地创建道路和驾驶行为，且在运行过程中所有的参数均可修改。

■ 图2 dSPACE ASM为白盒交付的MATLAB®/Simulink®模型，通过ISO26262认证

◎电驱动系统

■ASM电机模型库

驱动系统广泛用于许多工业和消费应用中，例如工厂、运输系统、纺织厂、风扇、泵、机器人等。它们的精确仿真可帮助开发人员改进控制软件和验证控制器。ASM电机模型库非常适用于这种场景。您可以从库中选择任何一种想要仿真的电机类型。

ASM电机模型库技术成熟：被控对象模型与控制模型相结合，使得在软件的某些部分仍在开发过程的情况下，仍然可以搭建仿真测试。此类模型支持在快速计时器或硬件中断任务中进行实时仿真，这些任务是采样时间极短（在10µs和50µs之间，具体取决于实时硬件）的PWM（脉冲宽度调制）同步模型计算所必需的。ASM电机可在软件在环（SIL）或硬件在环（HIL）平台上运行，从而支持持续开发和测试。最后但同样重要的是：这些模型已在多个工业项目中得到验证。

■ 图3 ASM模型库通过ISO26262功能安全验证

基于FPGA仿真的电驱被控对象模型：XSG Electric Component Models

目前，电机应用越来越广泛。与此同时，对效率、控制精度和功率密度的要求越来越高。

开发和测试电机控制应用需要非常高的精度，相应地，在仿真环境中需要高采样率。新型电机的功能以及高速电力电子装置和先进的位置传感器需要一个以纳秒级步长运行的平台，而dSPACE现场可编程门阵列（FPGA）板卡具有这一切功能。

用户应用包含电机、电力电子装置和位置传感器的不同组合，而我们的XSG Electric Components Library包含所有相关组件，无需VHDL等特殊的FPGA编程技能，即可实现每个电机控制器的闭环仿真。

■ 图4 XSG模型库配合dSPACE FPGA板卡满足最高动态和精度标准的电气组件的仿真要求

◎动力电池

电气化动力总成的关键组件是高效的动力电池，它可以与真实的电池管理系统（BMS）直接结合。在这种情况下，借助我们的模型，可以提供物理级的精确仿真，从而推动电池和BMS的开发。同样，电池的种类并不唯一，我们拥有包括启动电池和高压电池在内的多种类型电池解决方案。

■ 图5 ASM电池仿真模型可独立仿真各电池单体内阻值并保证模型整体实时性

◎电力电子仿真：EPSS Package

Electrical Power Systems Simulation Package（电力系统仿真工具包，EPSS）是适用于Simscape Electrical™（Specialized Power Systems）的仿真解决方案。该解决方案为Simscape Electrical™中开发的电气模型增加了实时计算和仿真能力。EPSS可将Simscape Electrical™（Specialized Power Systems）模型集成到dSPACE硬件在环（HIL）环境中，用于测试动态电气系统。

EPSS软件包独有地结合了高仿真性能、快速模型实现和实时能力，具有便捷可用性和高度的灵活性。EPSS具有处理大型电路和高速功率变换器的实用功能。借助这些功能，可以优化现有模型以实时运行。为了方便起见，使用dSPACE创建的Simulink功能模块来实现这些特性，只需将其当作常规功能模块使用。得益于实用的功能集成和优化设计，即使没有专业知识，也能够轻松地充分利用模型：

■ 图6 EPSS基于FPGA的解决方案：无需进行FPGA合成，不需要任何FPGA专业知识，几分钟内即可进行FPGA自动配置

◎多种拓扑结构的混合动力模型

要仿真混合动力系统，仿真必须是开放式的，满足硬件拓扑结构的各种要求。 这就需要将不同位置的部件连接起来。 我们深知如何为各种混动结构打造整体解决方案。 我们已经为P0和P2混合动力装置推出了成功的案例。

■ 图7 不同混合拓扑的示例

◎燃料电池系统

车辆最常用的燃料电池是质子交换膜（PEM）燃料电池系统。对此，我们也有对应的解决方案。该解决方案可以仿真供气供氢、储气瓶、冷却系统以及燃料电池组中的电化学反应。依托我们专业的技术能力，我们还能够仿真车辆外其他燃料电池应用。

■ 图8 燃料电池仿真模型的仿真行为和示意图

◎使用替代燃料的动力总成

我们的内燃机型号与燃料类型无关。它们可以使用汽油和柴油等传统燃料，也可以使用液化石油气、压缩天然气和氢气等替代品。我们的模型是开放的，可参数化的，因此您可以根据不同的燃料特性进行调整。开放式Simulink®模型可确保模型的适应性。当这些模型与dSPACE在该领域的专业知识相结合时，为这些系统提供验证解决方案的可能性是无限的。

■ 图9 不同燃料系统的示例（图示为氢气和液化气/柴油）