设计的完善程度在很大程度上取决于驱动应用的特性。例如，在飞行器和电动车方面，需要很高的功率密度值，这可通过对电机和变换器进行更丰富的计算机建模来实现。这些研究要求采用复杂的二维或三维有限元（FEM）仿真来对电机的磁场特性进行分析评价。另外，还有用于研究电机和变换器热特性的软件工具。在原型机实现之前，还需仔细考虑和分析电机的噪声和振动模式。

一个应用上述设计过程的驱动示例如图1.10所示。图中所用电机是一个与功率变换器相连的96相永磁球形同步电机。96相变换器模块中的每一个模块都由一个在磁场定向控制下的专用控制单元独立控制。利用一个用于确定适当相电流的全局控制算法在高转矩密度水平下以微米精度来控制转子。

设计阶段完成后，建立和评价驱动器原型。一般而言，整体实验性能与设计阶段的结果一致。这种工程项目表明对于驱动工程人员需要深刻理解电机、机电工业过程、电力电子、无源和有源电路、控制硬件、软件设计工具、通信和控制算法等一系列相关技术。掌握和扩展这些技术对于下一代驱动工程师是一个巨大挑战。

1.4实验装置

本书开发的控制算法将通过一个可用于教学和研究工作的测试平台来进行实验验证。实验装置包括4个不同的电机、DSP系统和电源机架，如图1.11所示。图中给出所用的所有部件，包括交流电机（ASM）、开关磁阻电机（SRM）、永磁同步电机（PMSM）和直流电机（DCM）。另外，图中还给出了软件AixScope的截图。

为实现对每个电机的控制，首先需要在CASPOC中建立控制和驱动模型（见图1.12）。这些模型采用与每章实例中相同的基本模块。利用CASPOC中C代码的导出功能，控制算法的代码传送给嵌入在测试平台代码中的虚拟DSP。利用软件AixControl—Center，编译后的代码上传给测试平台，由此来测试电机。随后章节中的所有实验结果都可利用软件AixScope进行测试。图1.12给出了用于所有试验电机的开发过程。