“基于模型的Simulink设计使我们能够通过早期万博1manbetx验证降低成本和项目风险，缩短IEC 62304认证系统的上市时间，并交付第一次正确的高质量产品代码。”
Michael Schwarz, ITK Engineering
无传感器无刷直流(BLDC)电机非常适合用于牙科钻头。它们比有刷电机更少磨损，更可靠，更安静，更容易维护和消毒。与带传感器的无刷直流电动机相比，无传感器的无刷直流电动机价格更低，结构更紧凑。然而，无传感器控制所需的复杂算法需要更多的工程努力来开发。
ITK Engineering通过使用基于模型的设计来开发和实施符合IEC 62304标准的医疗设备软件标准的生产BLDC电机控制器，节省了时间和精力。
ITK医疗控制系统高级工程师Michael Sch万博1manbetxwarz博士说:“使用Simulink的基于模型的设计使我们能够设计和优化控制器，甚至在电机硬件用于测试之前，然后一旦我们有了电机，就为控制器生成生产代码。”“如果我们手工编写代码，就不可能按时完成这个项目。”
牙科钻机以高达40,000 rpm的速度运行。用于这种电动机的面向领域的控制算法需要关于转子位置的精确信息在宽速度范围内。在无传感器电动机中，必须从由转子磁铁电磁感应引起的定子中的电流的变化推导出转子位置。ITK工程师需要设计和优化转子位置估计器，以及牙科钻电机的复杂级联控制器，该电机将符合医疗器械软件的IEC 62304标准。
当这个项目开始时，还没有一台原型电机。为了满足客户的项目期限，ITK必须同时开发控制器软件和电机硬件。ITK的工程师需要创建一个精确的电机模型，并开发一个与该模型一起工作的控制器。一旦电机可用，他们需要在嵌入式处理器上快速实现和测试他们的控制软件。
ITK工程师设计，优化，实现，并测试了无传感器BLDC电机控制器，具有基于模型的设计。
根据现有电机的数据表和客户提供的信息，工程师在Simulink中建模无刷直流电机，包括其电气和机械部件万博1manbetx®．
他们在Simulink中开发了一个控制器模型，并使用了statflow万博1manbetx®为模拟启动，关闭和错误模式以及用户可选择的操作模式。
该团队的植物模型和初始控制器模型的闭环模拟，依赖于工厂型号提供的转子位置信号。
为了开发转子位置估计器，该团队使用符号数学工具箱™来解决代数方程，然后在其结果与来自工厂模型匹配的结果匹配的结果匹配后，将估算器精制。
使用固定点Designer™的自动缩放和数据类型覆盖功能，工程师将浮点控制器设计转换为固定点。它们重新划分验证固定点模型。
团队开发了MATLAB®执行单个模型组件的批处理单元测试的脚本。他们使用Simulink coverage™为这些测试生成了模型覆盖率报告。万博1manbetx
该团队使用Embedded Coder从他们的控制器模型生成了5000多行C代码®．他们编译了ARM的代码®皮质®-M3具有Keil编译器的处理器。
工程师在原型板和电机上测试了控制器，改进了模型并多次重新生成代码以优化性能。
ITK向其客户提供了控制器和万博1manbetx工厂的Simulink模型，以及生成的产品代码。该控制器和无传感器无刷直流电动机目前已在牙钻中批量生产。
开发时间减半．“我们在大约四个月内完成了控制器开发，”Schwarz说。“如果没有基于模型的设计，它将至少持续两倍，因为我们必须等待硬件，手动编写代码，并测试更多原型。”
及早发现硬件问题．ITK的系统工程师Alexander Reiss说:“我们的工厂模型准确地反映了运动行为，这使我们能够在开发早期验证我们的控制器和硬件。“我们很快就在第一个硬件原型上发现了一个错误的根本原因:在硬件上测量的结果与我们经过验证的Simulink模型产生的结果不匹配。”万博1manbetx
赢得合同，建立客户信心．“我们的客户想立即开始工作。基于模型的设计帮助我们获得合同，因为它使我们能够在硬件可用之前开始开发，“Reiss说。“基于模型的设计也增加了我们的客户对我们工作的信心;我们分享了我们的Simuli万博1manbetxnk模型和模拟，他们现在用来制作自己的增强功能。“
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