Mitsubishi Heavy Industries accelera lo sviluppo dei droni con i modelli Simulink
Algoritmi di controllo sviluppati e verificati in modo sicuro ed efficiente
“Applicando la tecnologia di generazione automatica di codice di Simulink all’intero workflow, siamo riusciti a migliorare l’efficienza e l’accuratezza, dalla progettazione e implementazione degli algoritmi fino alla verifica funzionale.”
Risultati chiave
- MHI ha realizzato un workflow di sviluppo coerente, dalla progettazione dei controlli all’implementazione su PX4, utilizzando modelli Simulink.
- MHI ha migliorato la qualità e ridotto i tempi di sviluppo attraverso test continui degli algoritmi di controllo PX4 mediante la simulazione HIL.
- MHI ha acquisito una maggiore comprensione dell’utilizzo dei modelli Simulink per l’integrazione con il pilota automatico PX4.
Architettura Hardware-In-the-Loop per lo sviluppo di APR che integra modelli di controllo PX4, hardware del controllore di volo, simulazione Speedgoat in tempo reale e strumenti di visualizzazione.
L’utilizzo diffuso di aeromobili a pilotaggio remoto (APR) e droni nell’industria, nella logistica e nelle attività di risposta alle emergenze ha reso necessari algoritmi di controllo più sofisticati e ad alta precisione. Per sviluppare i suoi droni di nuova generazione, il Research & Innovation Center di Mitsubishi Heavy Industries (MHI) aveva bisogno di sviluppare e validare in modo efficiente moduli di controllo che integrassero diverse tecnologie di controllo in nuovi algoritmi. Tuttavia, il workflow presentava difficoltà quali colli di bottiglia nella velocità di sviluppo, l’implementazione manuale del codice e la verifica degli algoritmi di controllo, nonché l’esecuzione di test di volo nelle prime fasi dello sviluppo. Queste sfide comportavano rischi e vincoli in termini di sicurezza, costi e ripetibilità.
MHI ha realizzato un ambiente di sviluppo che consente di progettare prodotti e verificarne con precisione le funzioni senza utilizzare apparecchiature reali. Utilizzando Simulink® e UAV Toolbox, gli ingegneri possono progettare algoritmi di controllo e interfacciarsi in modo efficiente con sensori e attuatori tramite blocchi specifici per PX4. Questo approccio Model-Based consente di visualizzare e verificare la logica di controllo del volo sin dalle prime fasi dello sviluppo. Con Embedded Coder®, il team è in grado di generare automaticamente codice C di alta qualità a partire dai modelli Simulink. Il codice generato può quindi essere integrato direttamente nel firmware del pilota automatico PX4, riducendo significativamente le attività di sviluppo rispetto alla codifica manuale. Inoltre, MHI ha combinato Simulink Real-Time™ con hardware Speedgoat® in tempo reale per realizzare un ambiente di simulazione Hardware-In-the-Loop (HIL). Simulando in tempo reale i segnali dei sensori e la dinamica di volo, il team può validare il comportamento degli algoritmi di controllo in condizioni operative realistiche prima di procedere con i test di volo fisici.
I prodotti utilizzati
