“我们只用了三个月就完成了基于模型的设计。我们使用集成环境对控制器和物理系统进行建模、共同模拟、生成代码，并创建一个工作完美的实时硬件原型，从而节省了数月的开发时间。”
韩国机械材料研究所Cheol Hoon Park
韩国正在研究移动港口的可行性：在没有深水港口的城市附近，可以使用移动港口平台卸货集装箱船。目前的挑战是如何在海浪中稳定平台，以便安全快速地卸载集装箱。
韩国机械材料研究所（KIMM）的研究人员开发了一个小型的防滚翻系统原型，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。这个系统使一个物体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样机的控制器。
“使用基于模型的设计，我们优化了设计，并准确预测了它的表现，”金姆高级研究员CheolHoonPark说在模拟了控制器模型之后，我们直接转向硬件实现，相信我们有最好的设计。”
KIMM的研究人员需要评估一个基于双体船的移动港口平台的防侧倾系统。这个系统需要两个互补的控制器。第一种是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项目通常需要一到三年的时间，但防滚翻系统必须在三个月内完成。”帕克说：“由于时间紧迫，我们只有一个原型，所以设计必须在第一时间就正确。”此外，没有时间为控制器和物理系统集成不同的建模和仿真工具。”
KIMM使用MATLAB®，模万博1manbetx拟®，以及其他一些产品来设计、模拟和实现防滚s manbetx 845翻系统的实时控制器，并演示一个工作原型。
帕克将移动港口平台的SolidWorks组件转换为Simscape多体™ 模型包括一个一米宽的横截面缩小版本的双体船。帕克使用Simscape多体模型来模拟AMD系统。
AMD系统模型的模拟使Park能够确定需要多少质量来抵消双体船的运动。
帕克开发了磁悬浮列车和AMD控万博1manbetx制器的Simulink模型。然后，他使用双体船模型进行闭环仿真，以验证控制算法的功能。
利用Simu万博1manbetxlink优化设计™和优化工具箱™驻车优化设计参数，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通过对优化设计的模拟，向KIMM的管理者和利益相关者展示了系统在硬件实现之前的表现。
他用Simuli万博1manbetxnk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™, 它运行在一台PC/104计算机上，带有一个I/O板，为原型双体船硬件提供模拟-数字和数字-模拟接口。
初步实验表明，AMD的控制器工作正常。磁浮列车的控制器需要对增益进行微调。在这个调整完成后，原型控制器成功地稳定了118公斤的双体船横截面使用4.1公斤的质量在大约5秒钟。
样机的实验表明，很难产生足够的电力来驱动规划中的移动港口所需的质量。然而，KIMM的研究人员也了解到，这种稳定技术起到了作用，为小型船只（如游艇和起重机）和两足步行机器人的商业化提供了机会。
开发时间缩短70%. “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对系统进行模拟和优化，并根据控制器模型生成代码，我们在不到三个月的时间内完成了该项目。”
节省了20000美元或更多的潜在原型成本. “通常，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磁悬浮系统Simulink模型的仿真结果相匹配，因此我们不需要修改我们的测试系统。消除多个原型可以节省时间，当原型成本为20000到30000美元时，就像在这个项目中所做的那样，可以显著降低成本。”万博1manbetx
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不到10%这种精确度令人印象深刻，它给了我们很大的信心，我们的设计，一旦在Simulink中验证，将按预期工作。”万博1manbetx
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