Language
Country/Area
No result found
От традиций к современности: как модельно-ориентированное проектирование революционизирует способы разработки систем управления?
В быстро меняющейся технологической сфере модельно-ориентированное проектирование (MBD) предоставляет решения для проектирования сложных систем управления, обработки сигналов и связи с помощью математических и визуальных методов. Этот метод проектирования широко использовался во многих областях применения, таких как промышленное оборудование, аэрокосмическая промышленность и автомобили, показывая, что он внес существенные изменения в проектирование встроенного программного обеспечения.
Проектирование на основе модели обеспечивает эффективную общую структуру, которая облегчает взаимодействие на протяжении всего процесса проектирования, одновременно поддерживая цикл разработки (V-модель).
В то время как традиционные методы проектирования часто основаны на сложных структурах и громоздких кодах, проектирование на основе моделей позволяет дизайнерам использовать блоки непрерывного и дискретного моделирования для определения моделей предприятий с расширенными функциональными свойствами. Эти модели, дополненные инструментами моделирования, могут ускорить процесс быстрого прототипирования, тестирования и проверки программного обеспечения. Это не только улучшает процесс тестирования и проверки, но также позволяет использовать аппаратное моделирование для более быстрого и эффективного изучения динамических эффектов системы.
История
История проектирования на основе моделей восходит к 1920-м годам, когда два инженерных аспекта теории управления и систем управления объединились, чтобы сделать возможными крупномасштабные интегрированные системы. Вначале системы управления в основном использовались в промышленных условиях, когда на крупных технологических предприятиях начали использовать контроллеры технологических процессов для регулирования непрерывных переменных, таких как температура, давление и расход. Сеть электрических реле с патч-панелями была одним из первых устройств дискретного управления, автоматизировавших весь производственный процесс.
К концу 20-го века встроенные системы управления были повсеместно распространены, а бытовая техника, такая как стиральные машины и кондиционеры, содержала сложные и продвинутые алгоритмы управления, что делало их более «интеллектуальными».
В 1950-х и 1960-х годах развитие аэрокосмической техники способствовало развитию встроенных систем управления, и инженеры начали создавать системы управления, включая блоки управления двигателями и авиасимуляторы. Первые компьютерные контроллеры были представлены в 1969 году. Эти первые программируемые логические контроллеры (ПЛК) моделировали существующую технологию дискретного управления с использованием устаревших релейных схем. С появлением компьютерных технологий рынок управления претерпел радикальные изменения. Типичный настольный компьютер может управлять целым технологическим блоком и выполнять сложные ПИД-алгоритмы или использоваться в качестве децентрализованной системы управления (РСУ).
Основные этапы модельно-ориентированного проектирования
Основные этапы модельно-ориентированного проектирования включают:
<ул>Преимущества и недостатки
К недостаткам модельно-ориентированного проектирования относятся:
<ул>Однако модельно-ориентированное проектирование все же имеет некоторые преимущества, которые нельзя игнорировать:
<ул>Инструменты графического моделирования предназначены для повышения эффективности проектирования, упрощая сложные модели до иерархических структур отдельных блоков проектирования, что делает процесс проектирования менее громоздким.
С появлением таких современных инструментов, как Simulink и LabVIEW, проектирование на основе моделей становится все более популярным при разработке систем управления. Означает ли это, что будущие проекты будут опираться на это?
