永磁同步电机（PMSM）解决方案
MathWorks
目录
▪解决方案理念–基于模型的设计
▪解决方案1–控制（驱动）侧建模、验证以及代码生成▪解决方案2 –被控对象侧建模
▪所需产品和咨询服务一览表
基于模型的设计
In-the-Loop Testing （在环测试）
MIL主要考察模型的逻辑正确性。
SIL指的是将驱动器的部分通过Embedded Coder生成C代码，然
后将C代码编译后和电机模型联合测试。SIL主要考察C代码生成
的正确性。
PIL指的是将驱动器的部分生成代码加载到处理器上，通过外围
接口和电机模型联合测试。PIL主要考察C代码到汇编语言的编
译链接以及在处理器上执行的正确性。
HIL指的是将成品电机驱动器和在高速实时工控机上运行的电机
模型，通过实时总线进行联合测试。HIL主要考察在实时环境下
电机驱动器的逻辑和性能。
做各级在环测试的理由：
1）减少对实物测试的依赖2）模拟各种难以模拟的工况3）增加开发效率
Model-in-the-loop
在建模和仿真的过程中可注意如下几点：
•可通过Simulink Check 进行模型的静态检测，例如MAAB、ISO26262、MISRA等检查规则•可通过Simulink Test进行模块级别单元测试，同时可通过Simulink Coverage检测模型的覆盖率•可通过Simulink Design Verifier进行模型死区检测和自动生成一些测试用例（用来补足模型的测试覆盖率）
Software-in-the-loop
Code
Generation
Compiled C Code
S-Function
(Windows DLL)
Processor-in-the-loop
Code
Generation
Hardware-in-the-loop
Code
Generation
Code
Generation
Wiring and
Signal Conditioning
代码生成
▪驱动部分生成代码（通过Embedded Coder）
▪MathWorks推荐使用非Hardware Support Package 方式作为最终生产环境–生成的代码为应用层代码，调用芯片（板卡）厂商自带驱动
–源代码集成有助于差错和通过相关安全认证
–Hardware Support Package主要用于前期验证
▪代码为标准C，可以和任何操作系统、调度模式紧密集成
▪效率高、可读性高、可靠性高
▪支持AUTOSAR
▪Embedded Coder通过IEC61508 、ISO26262、IEC62304、IEC50128、IEC61511认证
符合AUTOSAR标准的控制软件开发
▪AUTOSAR是一种汽车电子的标准架构，由ASW、RTE、BSW等层次组成。Simulink可通过Embedder Coder产生符合AUTOSAR架构的代码，该代码直接调用RTE接口。
▪一般来说，Simulink支持两种开发模式：
–自上而下模式–指的是Simulink可以导入如Davinci Developer等基于标准AUTOSAR的架构工具的ARXML文件，然后在此基础上进行ASW内部的runnable的设计，在设计完成后可生成可调用RTE 的代码
–自下而上模式–指的是Simulink可以已经做好的控制模型，将原有的非AUTOSAR输入输出接口配置成AUTOSAR的输入输出接口，形成标准的ASW。此后，可生成可调用RTE的代码
▪Simulink对AUTOSAR的支持可通过从网上下载AUTOSAR支持包来完成，无需额外的许可证支持。
▪MathWorks产品对于ISO26262标准的合规主要体现在第六章和第八章。第六章为软
件部分，第八章为工具和支持过程。
▪在第六章中，ISO26262提出了15个表格。
每个表格中针对不同的ASIL等级，对一些软件开发过程中的技术做了不同层次的要
求。用户需要证明其软件开发过程符合这
些要求。MathWorks在IEC Certification
Kit中的Model-Based Design for ISO
26262文档中对于每一个表格都有相应的
技术应对。
▪第八章中，ISO26262对开发过程中使用到的软件做了一些规定。MathWorks的Embedded Coder, Simulink Design Verifier, Simulink Check, Simulink Coverage, Simulink Test, PolySpace Bug Finder, PolySpace Code Prover 都被TUV严格做了以下审核和认证：
–SUV出具了对这些产品的工具认证报告
–MathWorks推荐了这些产品的使用流程
–TUV针对以上使用流程的若干使用场景做了TCL（工具置信度）的事先划分
▪在实际认证过程中，如果为TCL1则无需做额外的工具资格认定（tool qualification），例如Embedded Coder 如果严格按照MathWorks推荐的流程来使用，则为TCL1
▪如果为TCL2或者TCL3，则用户需要做工具资格认定，MathWorks提供了工具资格认定所需的测试用例，用户只需要运行即可
–用户须为以上被预认证过的产品提供一份TQP(Tool Qualification Package) 和CDT (Conformance Demonstration Template)，用来说明该产品是如何被资格认定的。MathWorks提供了文档模板
▪以上的证书、模板和测试用例都可在IEC Certification Kit中找到。
