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MATLAB之基于模型設(shè)計(jì)助力智能家電可持續(xù)創(chuàng)新

MATLAB ? 來源:MATLAB ? 2024-12-04 14:15 ? 次閱讀
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隨著生活水平的提高,消費(fèi)者對智能家電的需求日益趨向智能化、個(gè)性化和綠色環(huán)保。智能家電企業(yè)面臨快速功能創(chuàng)新、多領(lǐng)域系統(tǒng)優(yōu)以及 AI 技術(shù)融合等研發(fā)挑戰(zhàn),涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)、電子線路、熱力學(xué)等硬件領(lǐng)域,以及多模式、AI 智能等的軟件算法。

基于模型的設(shè)計(jì)是一種數(shù)字化研發(fā)流程,在整個(gè)研發(fā)過程中系統(tǒng)地使用模型進(jìn)行數(shù)字建模、仿真和數(shù)值分析,以持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品;從 MATLAB 模型自動(dòng)化生成產(chǎn)品代碼,并借助自動(dòng)化工具對模型和代碼做充分的測試驗(yàn)證。

MathWorks 于 2024 年 11月 14-15 日參與了中國家用電器技術(shù)大會(huì),期間分享了 MATLAB 基于模型的設(shè)計(jì)方法助力智能家電可持續(xù)創(chuàng)新,內(nèi)容包括:

硬件系統(tǒng)的基于模型設(shè)計(jì)與優(yōu)化

基于模型的設(shè)計(jì)加速復(fù)雜邏輯和算法開發(fā)

自動(dòng)生成代碼用于原型開發(fā)和產(chǎn)品

模型和代碼的自動(dòng)化驗(yàn)證

▼掃描下方二維碼,立即獲取大會(huì)演講資料!▼(一)建模是智能家電數(shù)字化設(shè)計(jì)創(chuàng)新的第一步建模一般包括物理建模和邏輯算法建模。MATLAB 提供了豐富的工具箱,適用于家電研發(fā)的模型庫和示例,例如空調(diào)熱交換過程、多 MCU 電機(jī)控制算法、主動(dòng)噪聲控制 ANC 等。

其中 Simscape 平臺(tái)及工具箱支持多域物理系統(tǒng)的非因果物理建模,包括電路、電池、流體、機(jī)械、傳動(dòng)等,支持自然描述組裝原理圖,自動(dòng)導(dǎo)出方程式,并將 MATLAB 和 Simulink 功能與 Simscape 無縫對接。使用 Simscape,用戶可以優(yōu)化系統(tǒng)要求,及早發(fā)現(xiàn)集成問題,設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和邏輯,優(yōu)化系統(tǒng)級性能,無需硬件原型即可測試嵌入式軟件。

“使用 MATLAB、Simulink 和基于模型的設(shè)計(jì),我們能夠快速執(zhí)行高抽象級別的預(yù)先驗(yàn)證、詳細(xì)電路設(shè)計(jì)以及整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)備級別的驗(yàn)證?!?/p>

—— Kenji Hamachi, ROHM

▼(二) 自動(dòng)化工具保障智能家電創(chuàng)新效率和質(zhì)量

隨著智能家電系統(tǒng)復(fù)雜性增加,軟件比重也越來越大,傳統(tǒng)的嵌入式軟件開發(fā)流程已經(jīng)不再適用:編寫軟件需求文檔、軟件開發(fā)規(guī)格書,進(jìn)行評審確定,手寫代碼,在硬件上反復(fù)調(diào)試和驗(yàn)證。例如,測試覆蓋度依賴于硬件和測試人員的能力、時(shí)間等因素,測試覆蓋度很難做到 100%;一些核心算法設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法有限,不能事先仿真驗(yàn)證,完全依靠整機(jī)測試,難度大,效率低。

區(qū)別于傳統(tǒng)的開發(fā),基于模型的設(shè)計(jì)主要的時(shí)間投入到了需求分析、建模、以及模型的驗(yàn)證,并利用自動(dòng)代碼生成工具(如embedded coder)和測試驗(yàn)證工具(如 Simulink Coverage)減少人工任務(wù)和可能的人為錯(cuò)誤,提高開發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

“對于整機(jī)的測試過程很枯燥,我們使用 Simulink 中的 Test Harness 做了預(yù)約加熱模型的測試框架,再用 MATLAB 編寫腳本去做觸發(fā),原來需要 45 天的測試,現(xiàn)在只用 40 分鐘就完成了所有測試。同時(shí)能達(dá)到 100% 覆蓋度,以及獲得每個(gè)用例的結(jié)果?!薄?范紀(jì)青 海爾智家股份有限公司

綜上所述,MathWorks 希望通過協(xié)助中國家電企業(yè)建立基于模型的設(shè)計(jì)研發(fā)流程,以推動(dòng)可持續(xù)創(chuàng)新,同時(shí)縮短研發(fā)周期,節(jié)省時(shí)間和成本,確保高質(zhì)量產(chǎn)品,進(jìn)一步取得和保持國際競爭優(yōu)勢。


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原文標(biāo)題:資源下載 | MATLAB 基于模型設(shè)計(jì)助力智能家電可持續(xù)創(chuàng)新

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