TechnischeUniversitätMünchen采用基于模型的设计来推动研究,基于问题的学习和行业合作

挑战

启用基于问题的飞行动力学学习,以及成本效益的飞行控制系统实现

解决方案

使用MathWorks工具进行基于模型的设计来模拟设计,进行实时测试,以及开发现实飞行模拟器

结果

  • 学生为各种职业做好准备
  • 动力增加和学习加速
  • 与行业合作伙伴合作加强了

“飞行控制和飞行系统动态是多族工程学科。MathWorks工具使我们的学生能够建立在我们的基本研究中,以开发在真正飞机上飞行的解决方案。金宝搏官方网站采用基于模型的设计,我们可以缩小理论基础与实际应用之间的差距,这就是我们衡量成功的差距。“

Florian Holzapfel博士,TechnischeUniversitätMünchen

TechnischeUniversitätMünchen(Tum)的飞行系统动态研究所的研究项目侧重于飞行控制理论的实际应用:教师与工业伙伴与行业合作伙伴合作开发算法和安全关键的飞行价值的系统,这些系统在实际飞机上飞行。这种关注现实世界的应用程序带入课堂,学生使用飞行模拟器,生动地展示了控制设计决策的影响。

该研究所依赖于基于模型设计的MathWorks工具来支持这些活动。金宝app

“我们的结果驱动,基于问题的方法在没有Mathworks工具和基于模型的设计的情况下,不起作用,”Tumprist System Dynamics研究室教授博士博士博士说。“Mathworks工具链提供了开发过程的最大覆盖范围,从需求和多学科建模到模拟和实施。”

挑战

对于研究所研究人员和他们合作的较小公司,使用不同的飞行控制系统开发的不同工具是不切实际和昂贵的。

“我们需要具有高自动化程度的经济实惠的工具,”Holzapfel说。“我们还需要精益和有效的流程,可以为小型开发团队定制和较短的开发生命周期。”

Tum Desigrors的挑战在于帮助学生迅速移动,从学习申请它的理论。“通常,大学生学会了很多关于数学和算法的信息,但不要享受在真正的飞机中飞行的算法飞行所需的升值,”Holzapfel说。“在Tum,我们的目标是缩小这种差距,并制作毕业生为我们的合作伙伴公司或我们自己的研究团队提供杰出候选人。”

解决方案

Tum采用基于模型的设计,用于课堂活动,研究计划和控制工业合作伙伴的课堂活动,研究举措和控制设计项目。

飞行控制1飞行控制2,讲座与基于使用MATLAB建造的模拟器的互动演示和教程补充®和模拟金宝app®。例如,学生使用模拟器通过修剪例程来确定稳态飞行条件,然后使用MATLAB分析模拟结果。

学生使用Simulink增益,集成器和传输块开发控制器模型,然后使用飞机的Simu金宝applink模型运行闭环模拟。

飞行系统动态,学生使用Simulink模拟金宝app水平飞行,加速,减速,攀爬和下降,以及其他性能案例,没有简单的分析,封闭式解决方案。金宝搏官方网站

除了与模拟器的工作外,学生在四轮转子上测试新的飞行控制,传感器数据融合和导航算法 - 40厘米厘米的飞行器。

他们使用嵌入式编码器®从Simulink模型生成代码。金宝app它们将代码直接部署到Quadopopters的嵌入式处理器,以获取实验室的飞行测试。

该研究所经营了两个模拟器,比讲座模拟器更复杂:研究飞行模拟器,具有复制双引擎飞机的通用驾驶舱,以及高保真钻石DA-42飞行训练装置。飞行训练装置采用原始飞机组件从DA-42建造,以确保控制力模拟的最高现实程度。两个模拟器都是使用Matlab,Simulink和StateFlow建造的金宝app®

COM研究人员使用Simulink Co金宝appder™从Simulink模型生成C代码,并在研究飞行模拟器中实现近实时性能。

由博士领导的TUM研究团队。候选人和研究同胞Markus Hornauer正在使用基于模型的设计来开发一个能够使较小的民用和国防承包商能够成本有效地开发符合欧洲航空安全机构标准的飞行值得证实的软件。

结果

  • 学生为各种职业做好准备。“建立了Quadrocopters的公司由前猫学生成立,我们的许多毕业生继续为他们在学生项目上工作的航空航天公司工作,”Holzapfel说。“我们的学生也受到汽车公司的需求,需要拥有基于模型设计经验的工程师。”
  • 动机增加和学习加速。“直接在Simulink的模型和模拟工作 - 而不是理论和数学 - 让学生们从事,动机,专注于工金宝app程而不是编程,”Holzapfel说。“模拟使学生能够尝试,犯错,并自己纠正它们,从而加快学习过程。”
  • 与行业合作伙伴合作加强了。“三年前,我们的研究所有三个人,”Holzapfel说。“现在我们有超过40岁,我们是该国最大的计划之一。我相信这种增长证明,我们采用基于模型的设计的方法正在满足我们的行业合作伙伴的需求。“