O desenvolvimento de veículos modernos guiados e de manobra coloca exigências sem precedentes ao desempenho dos servos. Como atuador chave no sistema de controlo, o servo converte os sinais de controlo em movimento mecânico, gerando o binário necessário para manipular os subsistemas e controlar a manobra e a atitude do veículo. A resposta dinâmica, a precisão do controlo e a fiabilidade do servo têm um impacto direto no desempenho global do veículo, determinando a sua capacidade de manobra e precisão de orientação. Por conseguinte, a conceção do sistema servo deve não só satisfazer restrições mecânicas e eléctricas complexas, mas também permitir uma validação rápida e um desenvolvimento iterativo para satisfazer os requisitos de elevada eficiência da I&D aeroespacial moderna.

O Solução de validação e prototipagem rápida de servos é construído sobre a plataforma de integração do sistema de teste de simulação SIVB, fornecendo simulação digital completa, prototipagem rápida de controlo e capacidades de teste de hardware-in-the-loop (HIL). Permite a simulação de algoritmos de controlo, a implementação de circuitos de controlo, o teste de placas de hardware e a avaliação e otimização do desempenho do sistema de transmissão. O sistema utiliza uma modelação modular para incluir servo-circuitos, servomotores, accionadores de motores, mecanismos de engrenagens de redução e factores não lineares, como o atrito e a folga, permitindo aos projectistas validar, conceber, integrar e verificar rapidamente o desempenho do servo num ambiente virtual.

Este sistema oferece um elevado desempenho em tempo real, com um passo de simulação da CPU tão curto como 50 μs e um ciclo de controlo de servo de canal único ≤0,2 ms, suportando quatro loops de servo em simultâneo. Os utilizadores podem enviar comandos de varrimento de frequência, passo, velocidade angular carregada e descarregada para o servo enquanto recolhem tensão/corrente de potência, tensão/corrente de sinal, feedback do ângulo do servo e dados do ângulo de controlo para uma análise abrangente do desempenho. O sistema também suporta a geração automática do código de controlo alvo e o carregamento no computador de simulação em tempo real, integrando a verificação do software com o teste do hardware.

Equipada com uma interface de memória reflexiva, a solução permite a co-simulação distribuída com outros sistemas de prototipagem, como o sistema de prototipagem rápida de controlo de voo, apoiando o desenvolvimento e os testes em colaboração com vários sistemas. Também suporta uma vasta gama de placas de simulação de sinais (PWM, DA, AD, DIO, RS422/485) e hardware do utilizador (motores, dispositivos de transmissão, simuladores de carga), permitindo a verificação do desempenho do servo em várias condições operacionais.

Funcionalmente, o sistema fornece uma interface gráfica homem-máquina para o rápido desenvolvimento e configuração de testes, suporta a geração, carregamento e execução automáticos de casos de teste e efectua testes de desempenho de servos e componentes. Inclui aquisição de dados em tempo real, processamento, análise e plotagem. O sistema pode formar um controlo de circuito fechado com servos reais, executar comandos servo a partir de nós de aquisição de dados e interagir com sistemas de simulação de controlo de voo para validar respostas servo a comandos de controlo de voo.

Esta solução é amplamente aplicável a organizações de conceção, desenvolvimento e validação de servos, permitindo a verificação funcional, o teste de interfaces e a análise de desempenho durante a fase de I&D de servos. Melhora significativamente a eficiência do desenvolvimento e a fiabilidade do sistema, fornecendo um forte apoio técnico para o rápido desenvolvimento de servos aeroespaciais modernos e de armas guiadas.