“我们为客户提供了客户的价值，并通过设计专业知识和知识，而不是通过编码。金宝appSimulink和Embedded Coderer使我们能够通过将资源转换和从代码实现的焦点转换为系统设计和系统级测试来加速开发。“
Ingolf Wassermann, Baker Hughes
随着可进入的石油和天然气沉积物变得稀少，石油公司通常必须钻取三维井延伸超过几公里以达到新的水库。钻孔期间需要精确转向控制，以最大限度地提高储层接触并避免击中现有的井。
Baker Hughes正在开发先进的定向钻探服务，该服务包括帮助石油和天然气算子在其水库中精确地将井架置于井架的算法。在井下环境中的强烈振动中运行在嵌入式处理器上，这些算法准确地测量钻孔的倾斜和方位角，因为它钻孔。Baker Hughes工程师使用模型的设计来开发和改进算法，并减少对现场测试的依赖。
贝克休斯的信号处理和控制功能经理Oliver Hoehn博士说:“在我们的行业，现场测试既困难又昂贵。基于模型的设计使我们能够创建模拟的井下环境，并进行硬件在环测试，以验证开发中的新想法，并在将固件部署到现场之前对其进行验证。”
使用来自磁力计和加速度计的信号来计算钻井系统的倾斜度和方位角。井下振动和冲击扭曲了这些信号，导致井筒位置的不确定性随着井的深度而增加。Baker Hughes先前具有手工编码的测量算法，以处理传感器信号。然而，对于某些复杂的钻探情景，该公司认为系统性能可以显着提高。
由于工程团队缺乏钻井系统的模型，他们无法复制现场遇到的情况，也无法在整个系统中测试算法。因此，很难比较算法的实现。此外，该公司发现C语言中的手工编码算法容易出错，并且经常产生与原始规范不匹配的实现。
贝克休斯使用MATLAB进行基于模型的设计®和模拟金宝app®建立新的发展过程。他们开始通过在桌面模拟中测试其现有算法，然后使用建模和自动代码生成来改进算法。
在Simulink中，金宝app贝克休斯的工程师创建了一个环境模型，可以捕捉井下冲击和振动的影响，以及传感器模型，其中包括过滤器、模数转换器和其他电子和机械部件。
然后，该团队使用s函数创建现有C算法的Simulink块。金宝app他们将这些模块与环境和传感器模型结合起来运行系统级模拟。
该团队与贝克休斯的其他专家一起创建了测试案例，以复制钻井场景，并在Simulink中进行模拟，以测试这些场景下的现有算法。金宝app
该团队使用模拟结果来调试和改进现有的C算法，并指导硬件设计的改进，包括模拟滤波器。
要进行硬件循环（HIL）测试，该团队使用嵌入式编码器生成来自环境和传感器模型的代码®并将其部署到实时处理器。此设置使该团队能够首次运行其整个系统的测试 - 包括算法，传感器和环境 - 在实验室中。
模拟和HIL结果分析显示了算法改进的机会，该团队通过重新设计和改进Simulink中的原始C算法来实现。金宝app在此阶段，该团队在新设计中为每个功能开发了Simulink单元测试。金宝app在整个开发过程中持续运行这些测试。
他们使用Simuli金宝appnk Check™和Simulink Coverage™来检查与MathWorks Automotive Advisory Board (MAAB)建模标准的遵从性，并度量测试用例的模型覆盖率。
他们使用Embedded Coder从Simulink算法模型为他们的产品浮点处理器生成系统代码的算法部分。金宝app这大约占整个系统代码的一半。
该集团与Baker Hughes中的其他工程团队共享其系统模型，使这些团队能够在自己的项目上运行系统级测试。
尽量减少昂贵的现场测试．Hoehn说:“单次现场测试的成本可能超过10万美元，即使这样的成本也无法复制客户遇到的复杂情况。”“基于模型设计的模拟和HIL测试使我们能够模拟真实的条件，进行更少的现场测试。”
未来的发展工作减半．Hoehn说:“我们用Simulink和Embedded Coder开发的模型库和框架已经被其他贝克休斯团队金宝app使用。“在未来的项目中，我们预计这种重用将减少50%的算法系统开发所需的资源。”
固件质量改进．Hoehn说:“我们已经看到了基于模型设计开发的固件质量的显著改善，从而提高了可靠性和可重用性。”贝克休斯系统架构师Ingolf Wassermann补充道:“我们现在有一个一致的HIL测试设置，可以用来衡量我们在质量改进方面的进展，这改善了我们的整个开发过程。”
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