Saber在机电一体化设计中的应用

Saber是Synopsys公司的模拟及混合信号仿真软件，可以同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号以及模数混合信号设备进行仿真。

Saber适用领域广泛，包括电子学、电力电子学、电机工程、机械工程、电光学、光学、水利、控制系统以及数据采样系统等等。只要仿真对象能够用数学表达式进行描述，Saber就能对其进行系统级仿真。

本示例电路展示了Saber在机电一体化设计中的应用。在这个系统中，数字、模拟和机械模型被用来描述一个门锁系统。在系统中模拟摇杆开关总成动作的两个数字输入用于激活门锁电机和机械化的驱动。

该系统由数字门(与门起到保护功能)、电荷泵(用于驱动H桥中的上部MOSFET以及下部MOSFET)和门锁机构组成。

当up信号为高电平且门锁不在最大行程时，电机被指令正向锁门。

当门锁达到它的最大行程时开关被激活，该开关被反馈以关闭电机。这是一个系统保护功能。

当down信号为高电平且锁不在最小行程时，电机被指令反向开门。

当门锁达到其最小值时，开关被激活，该开关被反馈以关闭电机。这是一个系统保护功能。

快速分析:

1.下载并打开设计示例：central_locking.ai_dsn。
2.切换到Simulate选项卡。
3.执行瞬态分析。
4.从结果选项卡绘制感兴趣的信号。

信号说明:

hidrv - 从电荷泵到H桥的正电机驱动信号

lodrv - 负电机驱动信号从电荷泵到H桥

pos - 连接到门锁电机的H桥正极侧

neg - 连接到门锁电机的H桥负极侧

up & down - 开锁和解锁

i(v.vbat) - 电池供电电流

doorlock.dl/motion - 门锁位置

doorlock.dl/detentforce.sw/force -锁紧机构的力

使用实验分析仪自动绘制信号波形图:

本示例设计文件夹还带有一个使用实验分析仪Experiments进行自动分析的设置。

1.设计打开后，在窗口最右边激活(打开) Experiments实验选项卡。
2.双击实验名称Nominal_Analysis以查看实验设置。

3.执行实验。
4.自动绘制感兴趣的信号的图形。

结果解释:

1、从10毫秒到0.5秒，up信号为高电平，在大约200毫秒内门锁机构行程从0厘米到2厘米，这时反馈开关关闭电机。

2、在0.51秒时，down信号变高，并持续0.5秒，门锁机构行程从2厘米变到0厘米。反馈开关再次关闭电机。

3、在1.05秒时up变高并持续100毫秒，但门锁机构行程还未到2厘米。因此，系统认为门是解锁的。在1.2秒时，down再次变高，系统没有响应。