ユーザー事例

韩国航空宇宙产业根据DO-178C标准开发直升机主动振动控制系统软件

挑战

开发和验证直升机主动振动控制系统软件

解决方案

根据DO-178C的要求,使用基于模型的设计对控制软件进行建模、仿真和验证

结果

  • 开发时间减半
  • 设计迭代的最小化
  • - 178 c开发简化吗

“我们的团队,使用基于模型的设计开发控制软件更容易比在c代码直接基于模型的设计消除了常见的开销和错误当控制工程师创建一个由软件算法和实现规范工程师至关重要的考虑当项目必须满足- 178 c或DAL-C标准。”

郭东一,韩国航空宇宙产业

KAI主动振动控制系统。


当直升机在飞行时,旋翼叶片产生的振动沿着飞机的垂直桅杆向下传递到机身。如果不加以控制,这些振动会缩短机电和结构部件的使用寿命,危及机载航空电子系统。被动振动控制系统吸收一些振动,但它们不能轻易地调整转子转速或飞行速度的变化。

韩国航空航天工业(KAI)和韩国航空航天研究院(KARI)的开发工程师设计了一种主动振动控制系统(AVCS),可以在一定的运行条件下动态地减少主转子产生的振动。作为韩国LCH/LAH开发项目的核心技术,AVCS DAL-C软件是按照DO-178C的要求,使用MATLAB基于模型的设计(Model-Based Design)开发的®和仿真软金宝app件®

KAI的AVCS开发项目经理Dong-il Kwak说:“我们使用基于模型的设计,并遵循DO-178C和DO-331标准,开发了AVCS算法的动态模型。“这种方法使我们能够减少设计迭代,生成高度可靠的C代码,然后使用软件在环和处理器在环测试来验证代码。”

挑战

因为AVCS项目只是由韩国政府指导的更大的LCH/LAH项目的一个组成部分,KAI团队必须遵守该项目严格的交付时间表。

该团队的五名控制工程师在嵌入式软件编程方面的经验相对较少,而这将是该团队的第一个DO-178C项目。

KAI希望通过建模和仿真尽早验证算法来加快开发速度,并尽量减少手工编码可能引入的错误。

解决方案

KAI/KARI工程师使用MATLAB、Simulink和Embedded Coder基于模型的设计开发并验证了AVCS软件金宝app®

AVCS的主要输入来自飞机上的加速度计和转速计。在Simulink中,金宝app该团队开发了模型来处理这些传感器产生的实时信号。

该团队为系统的主控制算法创建了一个Si金宝appmulink模型,该模型向连接机身的圆形力发生器生成指令。该算法使用转速计和加速度计测量,并结合一个系统识别模型来计算力命令,以减少机身上的振动。

利用Simulink和Stateflow建立了系统运行时识别算法,该算法将系统在飞行过程中的动态特性捕捉为力与加速度之间的传递函数金宝app®使用一组力命令和测量的响应数据。

该团队使用Simulink 金宝appCheck™检查是否符合KAI和DO-178C建模标准,并使用Simulink Requirements™建立模型组件和IBM管理的需求之间的可跟踪性®理性的®®.他们使用Simuli金宝appnk Coverage™在模拟设计时测量模型覆盖率。

使用Embedded Coder,工程师从他们的控制模型生成了大约7000行C代码。为了验证这段代码,团队在Simulink中使用与他们在模拟中使用的相同的测试用例运行了软件在循环(SIL)测试。金宝app接下来,他们在一个与目标硬件相同的处理器(TI F28335 DSP)的评估板上运行处理器在环(PIL)测试。

工程团队已经完成了AVCS控制算法的开发和验证,他们正在将生成的代码与生产软件的其他组件集成,为硬件和软件配置、飞行测试和韩国航空安全技术研究院(Korea Institute of Aviation Safety Technology)认证测试做准备。

结果

  • 开发时间减半。“如果没有基于模型的设计,完成这个项目需要两倍多的时间,”郭说。“基于模型的设计使我们能够更有效地进行团队合作,并通过从我们的模型生成代码来减少人为错误。”
  • 设计迭代的最小化。Kwak说:“通过在Simulink中创建模型和运行真实的模拟,我们减少了迭代,并迅速收敛到最简单的设计,以满足我金宝app们的要求。”
  • 做- 178 c开发简化。“金宝appSimulink使得在我们的第一个DO-178C开发项目中自动化几个关键的开发任务成为可能,包括运行测试用例,生成代码,以及识别要合并的更改,”Kwak说。“我们希望认证能顺利进行,因为基于模型的设计,我们的过程和设计都很容易可视化。”

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