“我们使用基于模型的设计在短短三个月内完成了原型。通过使用集成环境对控制器和物理系统进行建模、一起模拟、生成代码，并创建一个运行完美的实时硬件原型，我们节省了数月的开发时间。”
韩国机械与材料研究所Cheol Hoon Park
韩国正在调查移动港口的可行性：在没有深水港的城市附近，可以使用移动港口平台卸载集装箱船。挑战在于在海浪中稳定平台，以便安全快速地卸载集装箱。
韩国机械与材料研究所（KIMM）的研究人员开发了一个小型防滚翻系统原型，以评估使用磁悬浮和主动质量驱动（AMD）技术稳定移动港口的可行性。该系统将质量块左右滑动，以抵消波浪的作用力。研究人员采用基于模型的设计方法设计并实现了原型控制器。
“使用基于模型的设计，我们优化了设计并准确预测了它的性能，”KIMM的高级研究员Cheol Hoon Park说。“在模拟控制器模型后，我们直接转向硬件实现，确信我们有最好的设计。”
KIMM的研究人员需要评估基于双体船的移动港口平台的防侧倾系统。该系统需要两个互补的控制器。第一个系统管理磁浮子系统中磁铁和轨道之间的间隙，从间隙传感器获取输入，并向磁浮电流驱动器发送控制信号。第二个传感器定位质量，从倾斜和质量位置传感器获取输入，并向线性驱动电机发送控制信号。
KIMM项目通常需要1到3年，但防滚系统必须在3个月内完成。Park说:“由于日程安排紧凑，我们只有时间做一个原型，所以设计必须在第一时间是正确的。”此外，也没有时间为控制器和物理系统集成完全不同的建模和仿真工具。”
KIMM使用MATLAB®，S万博1manbetximulink®，以及其他几个产品，以设计、模拟和实现实s manbetx 845时控制器的防滚系统，并演示一个工作原型。
Park将移动港口平台的SolidWorks组件转换为Simscape多体™ 模型包括一个一米宽的横截面，该横截面为双体船的缩小版。Park使用Simscape Multibody对AMD系统进行建模。
AMD系统模型的模拟使Park能够确定抵消双体船运动所需的质量。
Park开发了Simulink万博1manbetx模型的磁悬浮和AMD控制器。然后，他利用双体船模型进行了闭环模拟，以验证控制算法的功能。
利用Simu万博1manbetxlink进行设计优化™和优化工具箱™， Park调整了设计参数，包括AMD的速度和直线电机的尺寸，以提高系统性能。
Park说：“Simulink和万博1manbetxSimscape Multibody中的模拟显示，质量不需要像我想象的那样快速移动，所以我修改了直线电机的规格。”。
Park对优化设计进行了模拟，向KIMM的管理人员和利益相关者展示了系统在硬件实现之前的运行情况。
他使用Simul万博1manbetxink编码器™ 从Simulink控制器模型生成C代码。他使用Simulink实时执行代码™, 它运行在PC/104计算机上，带有一个I/O板，为双体船原型硬件提供模拟到数字和数字到模拟接口。
初步实验表明，该控制器在AMD芯片上运行良好。磁悬浮的控制器需要对增益进行微小的调整。在此调整完成后，原型控制器成功稳定118公斤双体船横截面使用4.1公斤质量约5秒。
原型的实验表明，很难产生足够的电力来驱动计划中的移动港口所需的质量。然而，KIMM的研究人员还了解到，稳定技术起到了作用，为小型船只（如游艇和起重机）以及两足步行机器人的商业化提供了机会。
开发时间减少70%．Park说:“如果没有基于模型的设计，开发控制器和硬件原型将需要10个月或更长时间。“通过模拟和优化系统，并从控制器模型生成代码，我们在不到三个月的时间内完成了这个项目。”
节省20000美元或更多的潜在原型成本．Park指出:“通常情况下，在开发过程中需要对原型进行重大修改。“对于这个项目，实际硬件的性能与我们的Simulink磁悬浮系统模型的仿真结果相匹配，所以我们不需要修改我们的测试系统。万博1manbetx消除多个原型可以节省时间，而且当原型成本在2万至3万美元时，就像这个项目一样，可以显著降低成本。”
对设计性能的信心增强Park说：“模拟结果与系统的实际性能相差约10%。“这种精度令人印象深刻，它给了我们很大的信心，我们的设计一旦在Simulink中得到验证，就会按预期工作。”万博1manbetx
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