El desarrollo de los modernos vehículos guiados y de maniobra impone exigencias sin precedentes al rendimiento de los servos. Como actuador clave del sistema de control, el servo convierte las señales de control en movimiento mecánico, generando el par necesario para manipular los subsistemas y controlar la maniobrabilidad y la actitud del vehículo. La respuesta dinámica, la precisión del control y la fiabilidad del servo repercuten directamente en el rendimiento general del vehículo, determinando su maniobrabilidad y precisión de guiado. Por lo tanto, el diseño de los servosistemas no sólo debe satisfacer las complejas restricciones mecánicas y eléctricas, sino también permitir una rápida validación y un desarrollo iterativo para satisfacer los requisitos de alta eficiencia de la I+D aeroespacial moderna.

El Solución de validación y prototipado rápido de servomotores se basa en la plataforma de integración del sistema de pruebas de simulación SIVB, que proporciona capacidades de simulación digital completa, creación rápida de prototipos de control y pruebas hardware-in-the-loop (HIL). Permite simular algoritmos de control, implementar circuitos de control, probar placas de hardware y evaluar y optimizar el rendimiento del sistema de transmisión. El sistema utiliza el modelado modular para incluir servocircuitos, servomotores, controladores de motor, mecanismos de engranajes reductores y factores no lineales como la fricción y la holgura, lo que permite a los diseñadores validar, diseñar, integrar y verificar rápidamente el rendimiento de los servos en un entorno virtual.

Este sistema ofrece un alto rendimiento en tiempo real, con un paso de simulación de la CPU tan corto como 50 μs y un ciclo de control del servo de un solo canal ≤0,2 ms, soportando cuatro bucles de servo simultáneamente. Los usuarios pueden enviar al servo comandos de barrido de frecuencia, paso, velocidad angular con carga y sin carga, al tiempo que recopilan datos de tensión/corriente de potencia, tensión/corriente de señal, realimentación del ángulo del servo y ángulo de control para un análisis exhaustivo del rendimiento. El sistema también admite la generación automática del código de control de destino y la carga en el ordenador de simulación en tiempo real, integrando la verificación del software con las pruebas de hardware.

Equipada con una interfaz de memoria reflectante, la solución permite la co-simulación distribuida con otros sistemas de prototipado, como el sistema de prototipado rápido de control de vuelo, apoyando el desarrollo y las pruebas colaborativas multisistema. También es compatible con una amplia gama de tarjetas de simulación de señales (PWM, DA, AD, DIO, RS422/485) y hardware de usuario (motores, dispositivos de transmisión, simuladores de carga), lo que permite verificar el rendimiento del servo en diversas condiciones operativas.

Funcionalmente, el sistema proporciona una interfaz gráfica hombre-máquina para el desarrollo y la configuración rápida de pruebas, soporta la generación automática, carga y ejecución de casos de prueba, y realiza pruebas de rendimiento de servos y componentes. Incluye la adquisición, el procesamiento, el análisis y el trazado de datos en tiempo real. El sistema puede formar un control de bucle cerrado con servos reales, ejecutar comandos de servo desde nodos de adquisición de datos e interactuar con sistemas de simulación de control de vuelo para validar las respuestas de los servos a los comandos de control de vuelo.

Esta solución es ampliamente aplicable a las organizaciones de diseño, desarrollo y validación de servos, ya que permite la verificación funcional, las pruebas de interfaz y el análisis de rendimiento durante la fase de I+D de los servos. Mejora significativamente la eficiencia del desarrollo y la fiabilidad del sistema, proporcionando un sólido soporte técnico para el rápido desarrollo de modernos servos aeroespaciales y de armas guiadas.