Saber 实现稳健设计

Saber 加快稳健设计

稳健设计是一个久经验证、旨在实现目标可靠性的开发理念。实现这一积极目标需要稳健设计原理在早期就成为开发周期不可分割的一部分。其目的是使最终产品免受可能对性能不利的因素的影响。稳健设计需要在设计过程中考虑以下四个因素:信号、响应、噪声和控制。

噪声因素是指导致系统响应偏离规范的干扰。这些因素可能会超出设计人员的控制范围,如:制造误差、老化、使用模式、环境条件等。必须确定并量化噪声因素,以便准确选择需要补偿的影响种类。设计人员采用控制因素补偿可能严重影响系统,致使其偏离标称性能的噪声因素。

一旦识别出关键噪声因素并选定了控制因素,稳健设计流程将用于实现和分析设计以确保系统的可靠性。稳健设计流程的目的是满足性能要求,同时保证尽可能高的系统可靠性和最合理的系统成本。

稳健设计流程

采用稳健设计原理提高可靠性是指让系统性能免受设计技术、部件参数、制造工艺和操作条件变化的影响。在稳健设计流程中,这些变化会变成影响系统性能的噪声因素。控制每种变化的方法可能只是简单地选择高精密组件或者可能涉及实施新的控制算法。可能的变化和控制组合的矩阵变得如此复杂,导致传统的设计原型测试流程变得不实用了。设计人员必须将设计活动移到虚拟世界。在虚拟世界中,强大的仿真工具可以通过下图所示的稳健设计技术支持完整的系统设计和验证。

稳健设计工具要求

实施有效且高效的稳健设计过程需要具备专用功能的仿真工具。关键的工具要求包括仿真支持、模型库支持、建模语言支持和高级数据分析。仿真器必须内置稳健设计流程每一步骤所需的特殊的功能。

  • 仿真器
    • 处理"刚性系统":时间常数大于 10 个数量级的变化
    • 集成电路的 IO 缓冲、电力电子、磁、液压、热
    • DSP、ECU、D/A 和 A/D
  • 模型、建模工具、语言
    • 元器件、通用器件、工业 (VDA)、自定义(来自供应链)
    • 状态图、模型特性化、多维查表
    • MAST、VHDL-AMS、Spice
  • 分析和结果管理
    • 灵敏度、统计、应力、故障、最坏情况
    • 网格计算
    • 测量、计算、数据分析
  • 方法学
稳健设计工具要求

Saber 的优势

  • 高效完成所有稳健设计分析
  • 30,000 多个模型支持的快速虚拟系统设计
  • 通过网格计算进行计算密集的统计分析
  • 采用模型特性化工具精确建模
  • 通过 VHDL-AMS 和 MAST 模型语言标准提高模型可移植性
  • 通过模型加密功能保护知识产权