技术方案

随着工业自动化、机器人及汽车系统日趋精密，经认证的功能安全和实时控制性能成为刚需。Altera 与 MathWorks 联合推出的双轴电机控制系统，以 Agilex™ 5 SoC FPGA 为核心，通过 TÜV 认证达到 Cat. 3 PLd 安全等级，融合基于模型的开发方式与灵活可移植的安全架构，为工业控制领域平衡安全与效能提供硬核技术支撑。​

基于模型的设计流程​

系统开发以基于模型的设计为核心：Altera 的 DSP Builder 高级模块组与 MATLAB、Simulink 集成，支持工程师在系统层面完成算法设计、仿真与优化，随后自动编译为可综合的 RTL 代码并部署到 FPGA，简化从模型到硬件的流程。通过仿真工业电机模型替代实体电机，可在不同条件下参数化测试，缩短开发周期并保持高保真度。​

双通道功能安全架构​

系统通过异构冗余模式实现功能安全：检查器通道 1 运行于 FPGA 逻辑，通道 2 作为软件在 Agilex™ 5 内置的 Arm 硬核处理器子系统执行。该机制同时缓解系统性与随机硬件故障，满足 TÜV 莱因 Cat. 3 PLd 认证要求，提升容错能力，简化安全档案工作。​

跨平台可移植性与性能优势​

设计具备跨 Altera FPGA 产品家族的可移植性：无需高性能 Arm 处理器时，控制及安全功能可移植至基于 RISC-V 架构的 Nios® V 软核，提供轻量化方案，适配从低成本边缘控制器到复杂多轴机械臂的全系列产品。​

Agilex™ 5 架构兼具 FPGA 硬件的低时延确定性控制，及软件可编程能力，支持监控、诊断与运行时更新，为机器人、伺服驱动等提供关键支持，实现性能、安全性与适应性的平衡。​

简化认证，加速创新​

双方联合工具链通过 DSP Builder 实现算法设计、验证及 HDL 代码自动生成，结合经 TÜV 审查的架构与文档，缩短认证周期、降低开发风险，助力安全关键型创新快速落地。