用户故事

瓦锡兰发动机进行加速控制开发使用生产代码生成

挑战

开发用于大型柴油和天然气发动机,较低的排放量和提高性能和可靠性的嵌入式控制

解决方案

使用MathWorks工具进行基于模型的设计,为创新控制器软件设计、测试和自动生成嵌入式代码

结果

  • 可重复使用的模型
  • 20%更快的代码
  • 生产力提高200–300%

“现代的控制功能是众所周知的问题,开发和经常涉及广泛的发动机测试。Simulink和嵌入式编码器,让我们的设计和优化我们的流程的早期功能,节省了大量的昂贵的发动机试验。”金宝app

约翰Pensar,瓦锡兰
Wärtsilä发动机。

能源生产和船舶推进是大型柴油和燃气发动机的主要细分市场,在设计更清洁、更高效的发动机方面面临着环境和商业挑战。作为世界上第一家在大型燃油柴油发动机上使用共轨电子燃油喷射的制造商,Wärtsilä处于嵌入式系统创新的前沿。这项创新的关键是他们的发动机控制软件,由控制策略师、软件工程师和硬件设计师团队开发,以减少排放、提高性能和确保可靠性。

然而,随着他们的引擎软件规模和复杂性的增长,Wärtsilä的手动C代码方法阻止了他们的工程团队开发清晰的规范和有效的沟通。通过使用MathWorks工具进行基于模型的设计,Wärtsilä采用了更自然的建模和仿真范式。

Wärtsilä自动化专家Ari Saikkonen解释说:“为我们的发动机控制开发复杂的嵌入式软件,需要使用可执行规范和自动代码生成的符号编程。”。“Simulink和嵌入式编码器是我们应用基于模型的设计的核心工具,已成功应用于我们的生产项目。”金宝app

挑战

先进的控制策略成长在他们所有的发动机系统的使用,特别是对新兴技术领域。分布式发电的环境中,从与电网隔离问题,客户的工厂,现在在很大程度上依赖于软件,以提高供电质量和可靠性。基于天然气发动机系统也越来越普及,并完全依赖电子控制发动机性能。

Wärtsilä需要一个经过验证的嵌入式软件开发过程来设计这些新策略,保持高系统可靠性,并满足上市时间的需要。为了使用这个新过程,他们需要提供可执行图和自动代码生成的符号设计工具。这些工具还需要在其正式开发环境中工作开发过程,包括严格的验证和确认。

“基于C语言的发展已经变得非常困难和需要太多的引擎测试,” Saikkonen说。“我们需要一个集成的动态仿真针对一个详细的软件模型的应用测试,以如此高的精确度,当应用程序是一个真正的引擎第一次运行也有极少数的问题。”

解决方案

在评估了几个选项后,Wärtsilä选择了Simulink金宝app®设计和模拟其系统模型和嵌入式编码器®自动生成从车型产品代码。这种方法使他们能够从设计轻松过渡到实施和验证和确认车型在早期开发阶段,满足苛刻的发布时间表,并通过执行较少的活发动机试验降低开发成本。

Wärtsilä自动化下载188bet金金宝app宝搏专家Tom Kaas解释说:“MathWorks产品在整个实施阶段支持设计,并覆盖了测试阶段的重要部分。MathWorks工具提供了一个完整的控制系统开发包,而不仅仅是一个点解决方案。”

瓦锡兰工程师使用MathWorks工具用于基于模型的设计到结构和表示使用分层框图和状态机复杂函数和算法。他们详细和完善的示意图,以包括软件设计信息,如数据类型,功能分区和采样时间的信息。

工程师使用Simulink中控金宝app制律功能模型中,诸如PID控制,燃料限制器,和前馈控制。状态流帮助他们设计逻辑驱动的状态机,如模式转换。使用Simu金宝applink和Stateflow,瓦锡兰创建一个完整的组件库作为实现基于广泛的应用范围,诸如速度/负载控制器。使用模型组件,工程师快速组装和管理大型应用。

有了这个基础块和型号,瓦锡兰轻松,有条不紊的发展后续开发项目,不再从头创建新的应用程序。使用螺旋式开发方法,工程师们首先确定业务需求和不断投产初期发行后长期维护应用程序。通过立足于MathWorks工具的基于模型的设计过程中,反复比较容易执行,因为设计更清晰,执行相匹配。

“Simulink和嵌入式编码器的结金宝app果令人印象深刻,”Kaas说,“我们在软件开发指标的各个方面都看到了显著的改进:质量、效率和工程时间。”

Wärtsilä的速度/负载控制器现已投入商业使用。他们目前正在积极开发基于MathWorks工具的几个新的生产软件应用程序。

结果

  • 可重复使用的模型Kaas说:“我们在第一个项目中实现了所有目标,并为未来的项目建立了一个可靠的可重用模型基线。”。

  • 20%更快的代码Saikkonen指出:“自动生成的代码在RAM、ROM和执行速度方面都优于手工代码。我们估计代码大小将减少30%,CPU执行时间将减少近20%。”

  • 生产力提高200–300%。“在更高的抽象,改善结构,自动生产代码通过提供的Simulink和嵌入式编码器,使我们估计有2-3倍的生产力,” Saikkonen说。金宝app

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