仿真软件Simulink®

以物流领域的运输无人机为例。其驱动系统需要具备高动态性能，以确保对飞行器的精确和快速控制。它们必须能够在没有明显延迟的情况下反应，动作要平滑，力量要精确定义。因此，这类高精密应用的电机必须满足极高的性能预期。

运输无人机只是众多应用案例之一，在开发阶段对驱动系统进行仿真是一种宝贵的工具。重要的不仅是可以基于数据表参数合理模拟电机行为，完整的驱动系统还需模拟传感器系统和控制系统。这些组件的逼真模拟有助于减少对实体驱动系统的全面测试。

FAULHABER是首家提供高品质微型电机，在开发初期阶段就能够逼真模拟应用场景的供应商。这得益于一款被全世界众多开发者使用的仿真软件：Simulink提供了一个名为块图环境的图形界面，用户可以在其中无需编程进行虚拟模型仿真。“在一个集成环境中可以快速、轻松地测试各种解决方案。这让开发概念能够在非常早的阶段适应实际应用，”应用工程师Marc Lux解释道。

他亲自为使用Simulink测试FAULHABER驱动器奠定了基础。他编制了一个组件库，其中收录了产品系列中的所有直流无刷电机及其匹配的编码器和运动控制器。“电机包含电气子系统和机械子系统两部分。这些相关性可以用数学方程式描述。在模型中，子系统的方程式就像组装实体电机一样是互相连接的。”

通过对各种传感器系统的典型影响进行建模，可以模拟出逼真的速度特性。客户还可以利用驱动模型来开发自己的控制器，驱动FAULHABER无刷电机。虽然这不能替代对实体电机的测试，但基于模型的方法大幅减少了开发过程中的时间消耗和风险。

对于使用FAULHABER组件的受控驱动系统仿真，该库提供了用于转矩、速度和运动控制的模块。第3.0代运动控制器，包括MC 3001、MC 3603和MC 5005等型号，构成了基础。结合库中的电机和可配置的负载惯性，可以确定与实体运动控制器中相同的控制参数。通过对完整的驱动系统进行仿真，可确定实际的定位时间，调整控制器参数，或比较不同概念应用下驱动的行为。

为了使仿真更易使用，Marc Lux开发了一个Matlab工具箱。Matlab是一个编程和数值计算平台。该平台创建的脚本可用于Simulink仿真。该虚拟工具箱包括各种驱动模型、用于计算控制器和电机参数的脚本和表格，以及用于直观组合仿真所需元素的图形界面。

Simulink库自今年初已在线提供给FAULHABER客户。它旨在补充现有工具，如FAULHABER Drive Calculator。它不仅可用于选择驱动系统，还可以基于模型集成到实际应用中。 最后，仿真也可用于创建驱动器的数字孪生，并在物联网和工业4.0的背景下，利用这一数字孪生实现高级功能。