海尔使用基于模型的设计加速智能电器的软件开发
“借助基于模型的设计,我们可以通过仿真直接、快速地检查设计结果,而无需任何实际硬件。我们自己编写 C 代码可能需要很多断点和中间变量。自动代码生成不仅能够最大限度地减少人为错误,还可以节省代码审核和检查的时间,从而进一步提高了效率。”
关键成果
- 系统仿真可让用户更轻松地观察和理解设计是否满足需求
- 对电器系统进行建模和仿真可在硬件可用前就能轻松地验证控制算法
- 从算法模型生成代码可降低手动编码的成本,简化变量管理,减少编码错误,从而加速产品上市时间
海尔工程师正在开发领先的智能电器,如洗衣机、冰箱和空调。然而,由于这些产品需要越来越复杂的嵌入式软件来支持更多的故障检测、人工智能和物联网功能,因此传统的研发开发模式面临诸多困难,包括成本高、上市时间漫长以及无法系统地管理越来越多的软件和硬件设计工件。
为了提高研发效率,海尔工程师选择了基于模型的设计。以洗衣机变频电机驱动器模块的开发为例。无传感器的控制算法的建模使用了多个 Simulink® 库,包括磁场定向控制、位置和速度估计、最大转矩电流比、空间矢量脉宽调制和其他功能模块。Stateflow® 让对电器控制逻辑(包括 AD 偏移量检查,初始化、启动、运行、故障和其他状态,以及繁琐的跳转管理)的建模变得轻松。
为了便于控制算法的设计和优化,工程师使用 Simscape Electrical™ 建立了虚拟被控对象模型(包括逆变器和电机),从而可以在没有硬件的情况下验证算法。在此验证步骤后,工程师使用 Embedded Coder® 生成了产品级代码,并将其与其他传统手写代码集成。自动代码生成能够尽量避免手动编码错误,提高硬件部署的效率。