罗森海姆应用科学技术大学的学生建立伺服驱动控制器使用基于模型的设计
挑战
让学生合作伺服驱动控制器的设计和测试
解决方案
使用基于模型的设计与MATLAB仿真软件来创建一个虚拟实验室环境金宝app
结果
- 学生在ASIC设计合作的动机
- 验证设计的一系列设备
- 学生和教师可以远程工作项目
“没有MATLAB和Simulink,我金宝app们的学生就不能使用建立伺服驱动控制器的设计方法。”
教授马丁•优雅的TH罗森海姆
TH罗森海姆学生设计和测试伺服驱动控制器使用基于模型的设计。
在机电一体化和混合信号系统实验室,研究生罗森海姆技术应用科学大学学习如何使用基于模型的设计与MATLAB®和仿真软金宝app件®构建、模拟和实现平台独立的伺服驱动控制器。学生,主要是博士候选人,获得这些技能作为大学课程的一部分,在工程科学和准备从事自动化技术和微电子。
与基于模型的设计、TH罗森海姆学生工作协作虚拟实验室环境可视化和验证的想法在每一个发展阶段。模型的一个意料之外的好处COVID-19大流行期间,学生和教师可以远程访问大学的实验室,与硬件相关的电机,电力电子,和力学仿真软件中的所有代表模型。金宝app“谢谢基于模型的设计,设计控制器和测试等任务可以执行新算法在仿真环境中,”马丁优雅教授说,TH罗森海姆。
挑战
机械电子系统实验室,Rainer Hagl教授的研究小组创建了一个模型来设计和控制各种伺服电机及其组件。中创建的模型,该模型主金宝app要是用来配置为不同的单片机软件代码的运动控制器,但也使硬件实现FPGA或SoC高动态系统的平台。
看到一个学生学习的机会ASIC开发使用这个模型,优雅的教授创建了项目,“伺服驱动控制器ASIC。“他的目标是向学生展示相同的仿真软件模型可以用来构建asic启用更高层次的集成微电子。金宝app
《盗梦空间》的项目,但是,很明显,有学生写硬件描述语言(VHDL)或Verilog代码不是一个选择。教师要激发学生使用熟悉的编程语言进行合作。
解决方案
TH罗森海姆对MATLAB和Simulink校园范围内的许可,这是广泛使用在学校的工程项目。金宝app这意味着优雅教授的项目团队可以自由地决定什么工具用于ASIC设计,验证,和代码生成,可以确保所有学生都熟悉这个环境。
团队使用MATLAB模拟控制器工厂,Stateflow®,Simscape™。在仿真金宝app软件中,他们建立了一个浮点模型three-cascaded运动控制器。与植物模型验证控制器的性能后,他们将控制器模型转换为定点减少资源使用和成本。生成代码之前,他们比较仿真结果验证使用内置的日志记录和录音功能的MATLAB仿真软件,使生活的比较当前和记录数据。金宝app定点优化模型的仿真结果然后担任黄金参考后续阶段。
生成的团队然后synthesizable HDL的定点版本的控制器使用HDL编码器™和验证其行为在cosimulations使用HDL验证人™和西门子®EDA,®adm。得到相同的结果到定点模型在仿真软件,他们可以搬到硬件,开始一个FPGA实现。金宝app这使识别的设计缺陷,只能显示在一个FPGA原型在实验室里运行。
基于此工作流,团队很有信心,他们的HDL代码将一个ASIC的平台上执行相同的方式。他们实现了HDL使用抑扬顿挫®Innovus™,递给了半导体制造商。
在优雅的教授的课程中,“数字设计、“考试是基于这个项目。学生被给予一个斯巴达®边加速板使用在家里获得硬件的经验。他们能够合作在这个项目从家里在一个虚拟的实验室环境中,交换使用Git™工具和版本控制文件。
结果
- 学生在ASIC设计合作的动机。“使用MATLAB和Simulink金宝app-languages他们已经融为一体是便于学生在大型项目合作和学习的所有复杂的步骤和工作流构建伺服驱动控制器,“优雅的教授说。
- 验证设备的设计可部署的一个选择。“通过使用基于模型的设计,学生只需要专注于模型的设计和验证一次,“优雅的教授说。“如果他们想要重用在不同类型的设备,他们不需要重新设计。”
- 学生和教师可以远程工作项目。“与MATLAB和Simulink使用基于模型的设计,我们创建了一个平台,学生可以一金宝app起工作在设计和构建伺服驱动控制器,“优雅的教授说。
