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Cas d'utilisation : Intégrer des Functional Mock-up units pour la Simulation HIL

Cet exemple de cas d'utilisation démontre comment des functional mock-up units (FMUs) de vendeurs différents peuvent être intégrées afin d'obtenir une application temps réel pour la simulation Hardware-In-the-Loop (HIL). Ce projet a été mené en coopération avec Dassault Systèmes et ITI.

Le cas d'utilisation

Le système de démonstration comprend un calculateur ESP (electronic stability program), connecté à un système HIL SCALEXIO de dSPACE, équipé de ControlDesk® et de MotionDesk de dSPACE pour le contrôle et la visualisation du déroulement de la simulation ainsi que de ConfigurationDesk® de dSPACE pour l'intégration des modèles dans une application.
L'objectif était de remplacer certaines entités du modèle de simulation de l’automobile virtuel dans un système de test HIL du calculateur ESP existant par de nouvelles entités développées d'après une approche (acausale) de modélisation physique.
La dynamique de véhicule et le modèle d'environnement ont été modélisés avec les Modèles de simulation automobiles (ASMs) de dSPACE. Les modèles d'origine du moteur et de la chaîne de transmission ont été remplacés par des FMUs temps réel sous forme de code C et basées sur la Functional Mock-up Interface pour la Co-Simulation 2.0, Release Candidate 1. Le temps d'échantillonnage de toutes les entités de modèle intégrées est de 1 ms.

Le déroulement de la tâche

Cette capture d'écran est un exemple de l'interface de la FMU chaîne de transmission fournie par ITI. Les blocs inport/outport du modèle sont utilisés pour créer les ports représentant l'interface FMU dans le modèle Simulink. Cette interface peut être analysée et connectée via ConfigurationDesk.

ConfigurationDesk est le logiciel graphique de configuration et d'implémentation du matériel SCALEXIO. Les deux FMUs sont importées dans ConfigurationDesk et intégrées au modèle de simulation existant. Ceci se fait en connectant les interfaces FMU aux blocs inport/outport du modèle créés dans Simulink afin d'obtenir une seule application temps réel. Ce modèle de simulation global est ensuite téléchargé sur le simulateur HIL SCALEXIO. Dans ce cas la communication du modèle avec Simulink est utilisée pour intégrer les FMUs au modèle de simulation existant. Autre alternative, il serait également possible de connecter directement une FMU aux fonctions d'E/S ou à d'autres FMUs, ainsi qu'à des calculateurs virtuels dans ConfigurationDesk.

ControlDesk est utilisé pour démarrer une simulation et en contrôler le déroulement. Les layouts d'expérimentation photoréalistes donnent une impression de l'apparence finale qu'aura le tableau de bord du véhicule.

Toutes les variables et tous les paramètres du modèle, tels que la vitesse de lacet, la pression de freinage et la vitesse, sont affichés et tracés en temps réel au cours de la simulation afin de vous fournir des informations constamment actualisées sur ce qui se passe.
Ce système de démonstration teste les fonctionnalités d'un calculateur ESP. Le même scénario de simulation – freinage sur chaussée glissante – est effectué une seconde fois en comparaison: lors du premier scénario le calculateur ESP est activé, lors du second il ne l'est pas.

MotionDesk visualise le déroulement de la simulation de manière à vous montrer le comportement de la voiture. Pour la première simulation, le calculateur ESP n'est pas activé, la voiture commence à glisser pendant le freinage et tourne sur elle-même.

Quand le calculateur ESP est activé, la manœuvre de freinage permet un arrêt contrôlé de la voiture.

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