Разработка современных управляемых и маневренных аппаратов предъявляет беспрецедентные требования к характеристикам сервоприводов. Будучи ключевым исполнительным механизмом системы управления, сервопривод преобразует управляющие сигналы в механическое движение, создавая необходимый крутящий момент для управления подсистемами и управления маневрированием и положением аппарата. Динамический отклик, точность управления и надежность сервопривода напрямую влияют на общие характеристики аппарата, определяя его маневренность и точность наведения. Поэтому конструкция сервосистемы должна не только удовлетворять сложным механическим и электрическим ограничениям, но и обеспечивать быструю валидацию и итеративную разработку для удовлетворения требований к высокой эффективности, предъявляемых современными аэрокосмическими исследованиями и разработками.

The Решение Servo Rapid для прототипирования и проверки Система построена на платформе интеграции системы имитационного тестирования SIVB, обеспечивающей возможности полного цифрового моделирования, быстрого прототипирования систем управления и полунатурного тестирования (HIL). Она позволяет моделировать алгоритмы управления, реализовывать схемы управления, тестировать аппаратные платы, а также оценивать и оптимизировать характеристики трансмиссии. Система использует модульное моделирование для учета сервоцепей, серводвигателей, приводов двигателей, редукторов и нелинейных факторов, таких как трение и люфт, что позволяет разработчикам быстро проверять, проектировать, интегрировать и проверять работу сервоприводов в виртуальной среде.

Эта система обеспечивает высокую производительность в режиме реального времени с шагом моделирования ЦП всего 50 мкс и одноканальным циклом управления сервоприводом ≤0,2 мс, поддерживая одновременно четыре сервоконтура. Пользователи могут подавать сервоприводу команды качания частоты, шага, угловой скорости с нагрузкой и без нагрузки, одновременно собирая данные о напряжении/токе питания, напряжении/токе сигнала, обратной связи по углу сервопривода и угле поворота для комплексного анализа производительности. Система также поддерживает автоматическую генерацию кода управления целевым объектом и его загрузку в компьютер для моделирования в режиме реального времени, объединяя верификацию программного обеспечения с тестированием оборудования.

Решение, оснащенное интерфейсом рефлексивной памяти, обеспечивает распределенное совместное моделирование с другими системами прототипирования, такими как система быстрого прототипирования системы управления полетом, поддерживая многосистемную совместную разработку и тестирование. Оно также поддерживает широкий спектр плат моделирования сигналов (ШИМ, ЦАП, АЦП, DIO, RS422/485) и пользовательского оборудования (двигатели, устройства передачи, имитаторы нагрузки), обеспечивая проверку характеристик сервоприводов в различных условиях эксплуатации.

Функционально система предоставляет графический человеко-машинный интерфейс для быстрой разработки и настройки тестов, поддерживает автоматическую генерацию, загрузку и выполнение тестовых случаев, а также выполняет тестирование производительности сервоприводов и компонентов. Система включает в себя сбор, обработку, анализ и построение графиков данных в реальном времени. Система может формировать замкнутый контур управления с реальными сервоприводами, выполнять команды сервоприводов с узлов сбора данных и взаимодействовать с системами моделирования управления полётом для проверки реакции сервоприводов на команды управления полётом.

Это решение широко применимо к организациям, занимающимся проектированием, разработкой и валидацией сервоприводов, позволяя проводить функциональную верификацию, тестирование интерфейсов и анализ производительности на этапе НИОКР. Оно значительно повышает эффективность разработки и надежность системы, обеспечивая мощную техническую поддержку для быстрой разработки современных сервоприводов для аэрокосмической техники и управляемого оружия.