伺服系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于航空航天、兵器、船舶、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域，隨著伺服系統(tǒng)交流化、數(shù)字化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)，提高伺服系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率顯得尤其重要。傳統(tǒng)的伺服系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)主要由需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)及測(cè)試驗(yàn)證四個(gè)階段組成，各個(gè)階段相對(duì)獨(dú)立，可能會(huì)在早期會(huì)引入較多的設(shè)計(jì)缺陷，需進(jìn)行迭代設(shè)計(jì)，必然會(huì)提升伺服系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期及成本。采用基于模型設(shè)計(jì)(ModelBasedDesign，MBD)的伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程解決方案，能夠大大提高開(kāi)發(fā)效率并有效地降低成本。

解決方案

伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證流程解決方案，將傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程中的四個(gè)相互割列的階段有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，從需求分析階段就開(kāi)始驗(yàn)證與測(cè)試，讓工程師把主要精力投入到算法和測(cè)試用例的研究上，讓計(jì)算機(jī)完成嵌入式實(shí)時(shí)C代碼自動(dòng)生成，加快軟硬件的開(kāi)始效率。伺服系統(tǒng)的MBD的開(kāi)發(fā)流程如下圖所示：

MBD方法提供了伺服控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的四個(gè)關(guān)鍵要素：對(duì)象建模、控制器分析和綜合、對(duì)象和控制器仿真及控制器產(chǎn)品集成。

模型是對(duì)被控對(duì)象和控制系統(tǒng)的統(tǒng)一描述，它通過(guò)數(shù)學(xué)仿真進(jìn)行設(shè)計(jì)，在各階段不斷完善系統(tǒng)模型，保證各階段工作的一致性。基于模型的設(shè)計(jì)能夠快速地完成設(shè)計(jì)迭代，完整的算法模型可以通過(guò)自動(dòng)代碼生成產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。因此，基于模型的設(shè)計(jì)能夠降低設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤、降低成本、減少重復(fù)工作。

在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，可以協(xié)助客戶建立伺服系統(tǒng)模型，并通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)的方法提高模型的有效性

在得到與實(shí)物吻合的被控對(duì)象模型后，可以針對(duì)不同控制任務(wù)和性能指標(biāo)進(jìn)行控制律設(shè)計(jì)和優(yōu)化

可以通過(guò)RCP(快速控制原型)和HIL(硬件在回路)等半實(shí)物仿真技術(shù)有效驗(yàn)證伺服控制器的功能和性能，并有效提高控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試效率

主要特點(diǎn)：

有效隔離控制算法邏輯錯(cuò)誤和控制器硬件錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤快速定位，加快系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)度，節(jié)省開(kāi)發(fā)成本

便捷的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，采集伺服系統(tǒng)中的輸入輸出數(shù)據(jù)用于系統(tǒng)辨識(shí)或控制結(jié)果分析

快捷的在線調(diào)參環(huán)境，實(shí)時(shí)顯示控制結(jié)果，避免了反復(fù)從硬件中采集控制結(jié)果的繁復(fù)操作，提高控制律參數(shù)整定效率