DEMCON工程师使用基于模型的设计,用于信号处理,算法开发和实现。
在Simulink中,金宝app该团队为相锁环开发了比例积分(PI)控制器的浮点模型。这个模型包括一个正弦波发生器为压电驱动产生激励信号,以及IQ解调器为测量电压和电流。该模型推导出两个解调器输出之间的相位差,并将这个相位差保持在一个特定的设定点上。
认识到,执行器的动态将难以准确地模拟,该团队选择将工厂建模为线性系统。
他们在matlab创建了植物模型®和Sim金宝appulink,以及控制器的闭环模拟和工厂的闭环模拟,以验证PLL在存在噪声中的正确锁定行为,并检查它是否保持各种设定点的锁定。
在项目开始时,他们计划以小型FPGA为目标。为了减少所消耗的可编程逻辑资源容量,他们将Simulink控制器模型转换为固定点。金宝app
一旦团队通过仿真验证了初始控制器设计的功能,他们使用HDL Coder从定点Simulink模型生成可合成的HDL代码。金宝app
他们将生成的代码部署到FPGA开发板上,以交互方式测试在实时硬件上运行的控制算法。使用这种设置,团队可以通过改变寄存器值来控制FPGA可编程逻辑中的设计参数,并获得不同参数值如何影响控制器性能的即时反馈。
随着设计的工作进展,团队确定他们选择的FPGA没有足够的销钉以满足他们的要求。他们选择了更大的FPGA,带有更多的别针。由于较大的FPGA也有更多的逻辑单元和DSP切片,因此它们具有更多可编程逻辑可用于其控制器。
DEMCON团队决定利用额外的逻辑,使用HDL Coder的本地浮点功能生成控制器的单精度浮点实现。浮点实现使他们在测试期间更灵活地调优控制器。
该团队在各种组织上进行了不同的切割和钻井仪器,以验证原型在一系列现实衰减和负载条件下的运行。它们通过基于外科医生在随后的实际测试中的反馈来进一步提高了PI控制器参数的切削性能。
在整个开发过程中,Demcon工程师遵循一个符合IEC 62304用于医疗设备软件的IEC 62304标准的过程,尽管FPGA实现不正式要求。作为这一努力的一部分,该团队使用了它们的Simulink模型和模拟作为开发单元测试和文档金宝app的基础,映射到IEC 62304中突出显示的软件开发过程要求。
DEMCON工程师正在将控制器与电子产品和其他硬件集成,因为它们准备最终硬件设计的测试。