本文主要是介绍MWORKS来了(二)| 更完备的模型驱动代码生成,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
“代码生成能力Level Up, 从物理模型到控制算法全覆盖”
MWORKS.Sysplorer在多领域物理建模仿真方面的能力已广受认可,这次,Sysplorer 2022的控制器建模与代码生成能力再提升,向完整支持基于模型的开发迈出重要一步。
现代工业系统信息域软件规模和复杂度大幅提升。以汽车为例,软件规模十年间膨胀十倍,传统基于“软件工程+文档+代码”的开发过程,越来越难以适应产品快速迭代的需要。
模型驱动技术能够实现控制算法以及被控物理对象的全数字化抽象。在架构层面增加可读性,通过仿真在功能层面验证设计的正确性,在实施阶段自动生成代码,部署到实际控制器和多种实时仿真平台进行实时闭环验证。种种便利性使得基于模型的设计方法被广泛应用于航空航天机载控制器、汽车电子、工业控制、机器人等嵌入式产品领域。
模型驱动的代码生成技术
MWORKS.Sysplorer 2022提升了控制算法建模与代码生成能力,与已具备的物理建模代码生成共同形成了一套完备的模型驱动控制器开发解决方案。如下图所示:
物理模型与控制策略模型实时闭环仿真工具
MWORKS提供了满足控制策略仿真与代码生成的工具套装,它由图形化建模工具、高精度高可靠性求解器、数据字典、微控制器代码生成工具构成。
完备仿真与代码生成工具套装
◎ 图形化建模工具
MWORKS.Sysplorer将基于Block的因果建模、状态机建模和基于非因果面向对象的物理建模方式整合到同在一个环境中,满足了控制系统研发需求中控制器侧以及被控对象侧的建模仿真与半物理仿真需求。
图形化建模工具
根据不同的应用场景,MWORKS提供多元化的建模工具供用户使用:
-
对于方程计算和简单的逻辑判断为主的控制算法,可以采用基于Block的数据流建模方式;
-
对于复杂逻辑或者状态切换策略,可以采用状态机建模;
-
对应物理对象建模,可以用图形交互式拖拽模型库模块建模,也可以用文本式编写Modelica代码编写模型。
◎ 数据字典
通常产品级别模型具有良好的架构和组件设计,每一个由基本模块构成的功能组件都具有很深的层次。每个模块都有自己的参数,在大型模型中参数分布在各个层次和角落。因此,对模型验证过程中、以及之后部署生成的代码到控制器中去做模型在环、硬件在环或者实机验证时,用户都需要做参数的标定。
标定包括桌面标定和实际控制器标定,分别在模型中和部署在控制器中的代码调整标定参数。MWORKS的数据字典作为代码生成工具箱的一个子工具,它为模型设计提供三点便捷:
-
将不同模型层次的参数统一到一个面板管理,不用层层进入模型去查找对应模块再修改;
-
数据对象生成到嵌入式C代码中的形式等进行设置,提高代码可读性,从而便于集成;
-
如果需要限制变量的取值范围,可以添加数据的Maximum、Minimum数值,在C代码中生成数值范围保护代码。
模型的数据字典界面
此外,数据字典工具还提供了精确定位错误所在的功能,提示用户在具体的页、行、列进行修改。
◎ 微控制器代码生成
经过验证的控制策略模型配合数据字典可自动生成可读性更高的嵌入式C代码,再通过代码生成平台选择、代码替换、代码命名规范和组织方式设计、自定义代码定制和优化等多个高级功能,用户可以配置出具有一定设计风格和灵活性的嵌入式C代码。
模型生成代码
使用MWORKS建立一个迷你小车的低速自动驾驶控制策略,包括探测障碍物、遇障碍物动态转向避障、电机控制等部分。经仿真验证后生成代码与控制器底层软件集成,编译为目标文件部署到微控制器中实时运行。
如下图所示,使用MWORKS建立控制策略模型并生成代码部署到树莓派控制器的智能小车,可以在同元回廊中自动寻找出路。
迷你版低速自动驾驶演示
建模仿真及代码生成工具可以满足多个行业的电子控制器研发需求,以更高的效率实现控制策略软件的设计与实施。
了解更多MWORKS信息,欢迎关注1月8日同元软控MWORKS 2022产品发布会!
原文查看:MWORKS来了(二)| 更完备的模型驱动代码生成
这篇关于MWORKS来了(二)| 更完备的模型驱动代码生成的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!