基于计算前沿面的实时仿真数值积分并行构造及其数值模型解耦加速方法

数值仿真是先进智能计算的基础与底层核心技术,而计算速度是数值仿真的核心性能指标。然而,随着高开关频率功率器件在电机驱动等系统中的应用,短时间约束给实时及在线数值仿真的计算速度带来了严峻挑战。当前数字平台的计算结构朝着并行化的趋势发展,并行计算被视为短时间约束下优化计算速度的有效途径,但现有的数值模型和数值算法大多基于顺序计算的串行模式,缺乏可并行执行的冗余并行度。因此,该文研究了数值算法的求解核心数值积分的并行优化方法,提出了计算前沿面的优化思路,为数值积分算法构造冗余并行度以实现并行计算,分析了其在数值精度与数值稳定性方面的影响,并讨论了在多步与高阶数值积分法上的可拓展性。同时,利用计算前沿面构造的冗余并行度,设计了数值模型的并行解耦分割,并应用于电驱系统实现了元件级的数值加速。最后,在硬件在环的实时数值环境中验证了优化方法的可行性、数值性能以及加速效果。

电动汽车功率控制单元软件数字化设计研究综述及展望

作为纯电动汽车的核心零部件,功率控制单元高安全和高性能方面的需求对其软件设计和验证提出了功能范围的高覆盖率和验证环节的高效率两方面的挑战。软件数字化设计由于其灵活高效与低成本的特征,是功率控制单元的设计验证面向设计自动化的有效方式。该文以电动汽车功率控制单元的软件设计为蓝本,从数字平台、数学建模和数值算法三个角度,系统地梳理了电动汽车功率控制单元软件数字化设计的最新研究进展,围绕数字化设计对于运行速度、保真度,以及复杂度的技术需求,概括了功率控制单元现有数字平台的结构特点,并对其数学建模方法和数值算法进行归纳和总结,在此基础上对电力电子数字化设计的未来发展方向进行展望。