電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室

隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的資源受限和效率低下已經(jīng)不能滿足科研和工程實(shí)踐的需求。同時(shí)，一些領(lǐng)域的研究和實(shí)驗(yàn)具有高風(fēng)險(xiǎn)、高代價(jià)或不可逆性，不適宜在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行。因此，基于數(shù)字化技術(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)室應(yīng)運(yùn)而生。

實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高教信息化建設(shè)中的重要內(nèi)容，體現(xiàn)了信息技術(shù)與教學(xué)融合發(fā)展和學(xué)科專業(yè)深度融合帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新，對(duì)高教質(zhì)量提升和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革深化產(chǎn)生重要影響。

電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互等技術(shù)，構(gòu)建逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生在開放、自主、交互的虛擬環(huán)境中進(jìn)行高效、安全且經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的突破，是當(dāng)前電力電子實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的先進(jìn)方案之一。

EasyGo電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)是基于FPGA的實(shí)時(shí)仿真，運(yùn)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，既能真實(shí)模擬各種功率等級(jí)的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，又能為學(xué)生提供動(dòng)手操作的安全實(shí)驗(yàn)環(huán)境，是區(qū)別于傳統(tǒng)電力電子教學(xué)的新型實(shí)驗(yàn)方法。

其基本原理是用運(yùn)行著數(shù)學(xué)模型的實(shí)時(shí)仿真器來(lái)模擬實(shí)際電力電子系統(tǒng)的特性行為和各種工況，同時(shí)將控制算法模型通過(guò)快速控制器進(jìn)行驗(yàn)證。

兩者通過(guò)實(shí)際的I/O接口連接，來(lái)進(jìn)行閉環(huán)的測(cè)試驗(yàn)證，可直觀感受電力電子等系統(tǒng)的反應(yīng)以及控制理論的控制效果。

EasyGo實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)旨在為電氣相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生提供技術(shù)領(lǐng)先、性能優(yōu)異的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于該建設(shè)方案構(gòu)建的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地，能夠輔助本科生和研究生進(jìn)行 《電力電子技術(shù)》 、《電機(jī)控制》、 《電力系統(tǒng)中的電力電子》、《新能源發(fā)電技術(shù)》等相關(guān)專業(yè)課、選修課的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)引進(jìn)了測(cè)試領(lǐng)域全球先進(jìn)理念和技術(shù)，支持設(shè)計(jì)型、研究型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開展，適應(yīng)創(chuàng)新型人才和卓越工程師的培養(yǎng)需要；提供產(chǎn)、學(xué)、研一體化的校企科研合作平臺(tái)，為不同科研領(lǐng)域和前沿方向，培養(yǎng)行業(yè)拔尖的具有實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的復(fù)合型工程技術(shù)人才，應(yīng)用廣泛。

EasyGo電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供了配套的課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書以及教師版實(shí)驗(yàn)參考。基于平臺(tái)的開放性，用戶還可以自己添加更多的教學(xué)或創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

所有仿真實(shí)驗(yàn)均包含離線程序，控制算法實(shí)時(shí)程序，電路仿真實(shí)時(shí)程序等。

電力電子實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)室

2023年，森木磊石校企合作共建實(shí)驗(yàn)室已順利落成兩所。

實(shí)驗(yàn)室建成后，森木磊石項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與校方領(lǐng)導(dǎo)一同進(jìn)行了參觀，并進(jìn)行了深入交流。雙方就實(shí)驗(yàn)室開課準(zhǔn)備與應(yīng)用情況展開友好交流，對(duì)實(shí)驗(yàn)室未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)做了規(guī)劃與討論，就目前研究生教學(xué)、產(chǎn)學(xué)研合作、校企聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室未來(lái)建設(shè)目標(biāo)交換了意見。

電力電子仿真實(shí)驗(yàn)室的落成對(duì)于學(xué)校的發(fā)展戰(zhàn)略意義深遠(yuǎn)，將為促進(jìn)院校學(xué)科建設(shè)、推進(jìn)校企合作、深化產(chǎn)學(xué)研一體化創(chuàng)新模式及成果轉(zhuǎn)化發(fā)揮積極作用。希望通過(guò)校企雙方共同努力，培養(yǎng)更多電氣與電子領(lǐng)域優(yōu)秀人才，促進(jìn)學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)未來(lái)電氣研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展。

森木磊石校企聯(lián)合共建實(shí)驗(yàn)室不僅需要企業(yè)將性能卓越的設(shè)備提供給校方，更需要以此作為產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目推進(jìn)的催化劑，讓學(xué)生借助先進(jìn)的設(shè)備平臺(tái)更好地適應(yīng)社會(huì)的需求。

已建實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人也表示，截至目前，森木磊石EasyGo半實(shí)物仿真教學(xué)與科研應(yīng)用情況良好，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)符合預(yù)期目標(biāo)，未來(lái)希望進(jìn)行更大規(guī)模的投入半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。