ATB技术使用TI的C2000 MCU代码生成，将电机控制器的开发时间缩短了50%
挑战
解决方案
结果
- 开发时间缩短了一半
- 设计评估简化
- 加快目标核查和部署
“MathWorks工具使我们能够在开发的多个阶段验证设计的质量，并在短时间内产生高质量的组件。”
Markus Schertler, ATB科技公司
当ATB技术公司的工程师为燃料电池汽车开发高性能压缩机时，他们必须满足客户的严格要求。压缩机的电动驱动电机必须提供高扭矩，快速加速，最高转速为20,000 rpm。为了满足这些要求，他们选择了无刷永磁同步电机(PMSM)进行设计。
为了最大化PMSM的性能和效率，工程师们使用MathWorks工具进行基于模型的设计，开发了复杂的控制算法，包括三相矢量控制、场向控制(FOC)和场减弱技术。在这个项目中，团队已经逐步采用了基于模型的设计(Model-Based Design)，将生产代码生成添加到已经采用建模和模拟设计的流程中，以进行早期验证。
ATB Technologies的开发工程师Markus Schertler说:“在过去的项目中，我们在手工编码实现之前模拟和验证我们的Simulink设计。”“在转换到自动代码生成之后，质量和模块化更好了，迭代也更快了，所以我们可以从第一个原型快速过渡到最终系列。”
挑战
ATB技术公司需要提供一个完整的压缩机单元，包括电机控制软件、电子设备、电机和其他机械部件。为了使系统的动力、能量密度和效率最大化，这些组件必须完美地协同工作。
该项目太过复杂，无法使用团队的标准手工编码控制软件在激进的时间表内完成。“手工编码花费大量时间，而且总会有bug。手工编码也使我们难以向客户证明我们满足了他们的要求，包括符合某些MISRA C标准，”ATB Technologies的开发工程师Georg Staffler指出。
ATB Technologies需要一种开发环境，能够对控制策略进行早期验证，为所选择的目标处理器族生成代码，并在整个项目中实现快速设计迭代。
解决方案
ATB Technologies使用MathWorks工具进行基于模型的设计，在TI C2000™微控制器单元(MCU)上设计、模拟、验证和部署控制系统软件。
使用仿真软件®在美国，该团队开发了一个驱动器的植物模型，并包括在实验室测量的物理参数。使用Simulink和statflow®，他们开发了一个控制器的初始模型。然后，他们在Simulink中对控制器和植物模型进行闭环仿真，以评估控制策略的可行性。
当他们改进控制器模型时，团队使用信号处理工具箱™设计了降噪滤波器，并使用定点设计器检查有问题的定点操作™．
在通过桌面模拟验证模型后，ATB技术公司使用了嵌入式编码器®从模型生成代码，并将其部署到TI C2000单片机。他们还为机载外设和嵌入式编码器的调度程序生成设备驱动程序。
使用嵌入式编码器中的RTDX通道，团队用Simulink测试工具验证了代码在MCU上运行的情况。研究小组使用RTDX记录信号，然后在MATLAB中进行频谱分析®优化过滤器并补充设计文档。
由于控制器是在实际电机可用之前设计的，最初的测试是使用具有类似电子设备的类似电机进行的。后来的测试包括生产电子设备，最后的测试是在生产电机和电子设备上进行的。在每次迭代中，团队都在Simulink中改进设计，并使用Embedded Coder重新生成代码。
ATB技术公司按时将压缩机电机交付给客户，目前该电机已生产完成，并嵌入到道路上的燃料电池汽车中。
结果
开发时间缩短了一半．Schertler说:“考虑到处理器家族内的迁移，自动生成代码使我们完成压缩机项目的速度是应用基于模型设计但使用手工编码的类似项目的两倍。”“代码生成导致了更少的bug、更好的质量和更快的迭代，并且它启用了一种模块化的方法，促进了跨项目的模型重用。”
设计评估简化．Schertler指出:“通过我们在Simulink和Stateflow中的模型，我们可以向汽车客户证明我们的设计满足他们的要求。”“模型还使内部设计评审更有效，因为它们比代码更容易理解。”
加快目标核查和部署．“嵌入式Coder使我们能够轻松地验证我们的实时实现。例如，我们可以看到一个单独的过滤器工作，并检查我们使用了正确的参数，”Schertler说。我们还通过使用嵌入式编码器来生成设备驱动程序和调度程序，然后将代码下载到我们的目标，从而节省了大量时间。”
您也可以从以下列表中选择网站: