AVL发展动态控制器使用嵌入式代码生成引擎调节系统的制度

挑战

开发一个客运车辆的发动机调节控制系统试验台在仅仅六周

使用MathWorks基于模型的设计工具设计、模拟和实现PLC控制系统

“使用MathWorks工具,我们证实我们最初的控制设计有望在第一周只有六周和交付一个复杂的控制系统。基于模型的设计使我们能够模拟复杂的设计,进行software-in-the-loop测试,然后迅速为多个目标硬件平台生成高效的代码。”
约瑟夫•Mayrhofer AVL列表

AVL乘用车发动机试验台。

引擎甚至几度的温度变化会增加尾气排放超过规定限制。开发和调整发动机管理系统,以满足世界各地的标准,汽车工程师需要模拟发动机精确的温度条件。的发动机试验台,可重复的环境中他们可以评估控制策略和访问引擎性能在一系列环境温度和驾驶条件。

基于多年的经验在发展中测试床公式1和纳斯卡赛车,AVL列表GmbH是一家现代化的、可靠的工程师们开发了一种控制系统动态引擎调节系统。空调系统的一部分,客运车辆测试床模拟引擎的操作环境。使用MathWorks基于模型的设计工具,他们完成了项目在仅仅六周。

“我们不得不选择修改一个现有的稳态实现用C编写代码并进行全新安装使用MathWorks工具,”迈克尔·霍弗指出,解决方案工程师AVL。“我们选择完全重建系统使用仿真软件,Stateflow,和仿真软件编码器万博1manbetx™。这种方法是手动的两倍,这使我们能够按时完成这个项目。”

发动机调节系统被要求保持引擎温度1摄氏度内操作的目标温度范围-20 + 110摄氏度。AVL了现有发动机稳态控制器调节系统。而其稳态精度1摄氏度,它有一个动态误差5摄氏度。

“我们有一些新颖的控制策略,我们的赛车使用的客户,但他们更复杂的调节系统和乘用车需要修改,”约瑟夫Mayrhofer指出,首席工程师赛车应用AVL。

因为他们刚刚六个星期交付客户的工作系统,AVL工程师需要一个开发环境,将使他们快速适应并尝试一种新的控制策略。此外,他们需要快速实现一个原型系统,使实时测试的生产硬件。

AVL MathWorks工具用于基于模型的设计模型,模拟,实现和交付进度的控制系统。

AVL工程师使用MATLAB^®,仿万博1manbetx真软件^®,Stateflow^®开发一个初始模型的控制系统由一个状态机和四个比例积分(PI)控制器。在仅仅一周完成,这种模式使团队进行开环仿真模型,并验证的基本控制策略是可行的。万博1manbetx

使用Stateflow开发监管逻辑之后,团队模拟安全性至关重要的功能,以确保内部的压力和温度没有达到安全水平。

使用嵌入式编码器^®,团队生成C代码的仿真软件控制系统模型。万博1manbetx然后他们部署的控制算法B&R X20的可编程逻辑控制器(PLC)使用B&R自动化工作室™仿真软件的目标。万博1manbetx

在PLC实时测试原型透露,新的设计表现得比稳态设计,但仍然无法控制在所需的温度1度。

AVL力学后增添了新的阀门调节系统,工程师修改了模型和Stateflow模型将新硬件和改进状态机,最终包含父十州,一些多达80亚态。万博1manbetx然后重新使用嵌入式程序员的代码。

验证设计满足性能规格后,研究小组利用仿真软件来实现安全功能,可以添加一个接口总线,并进一步稳定设计。万博1manbetx

最后的团队重新生成代码测试和控制系统上的调节系统完整的试验台对欧洲驱动周期交付生产系统之前给客户。

开发时间减半。“与MathWorks工具我们按时完成项目,在六个星期,”霍弗说。“我们需要12至15周如果我们手工写c。”
设计迭代完成的时间,而不是几天。”当我们的机械专家补充道阀物理调节系统,我用仿真软件和Stateflow改变一些州和PI控制器添加到模型中,”霍弗的报告。万博1manbetx“有两个更多的点击,我有一个新的原型准备测试。这一变化需要两到三天的手工编码我们在半天完成。”
文档的时间了。“Stateflow模型很容易沟通我们的设计AVL内其他工程师和我们的客户,谁接受模型作为文档,”霍弗说。“调节系统,这救了我们一个星期的文档工作,更大的项目,两三个月。”

Unete al客户参考程序