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General Motors halbiert Testzeit durch Simulation von E-Antriebssystemen
Ansatz erreicht 95 % der Leistungsziele vor Verfügbarkeit der Hardware
„Der … größte Gewinn für uns ist, dass die Simscape-Anlagenmodelle uns die richtige Mischung aus Genauigkeit bieten, die wir für die Kalibrierungsarbeiten benötigen.“
Wichtigste Ergebnisse
- Simulink ermöglicht die Ausführung hochpräziser Modelle für Software und Steuerungen
- Mit Simscape können Ingenieure Modelle kalibrieren, bevor sie diese auf physische Hardware anwenden
- Mit MATLAB® und Simulink entwickelte Modelle ermöglichen es Forschern, die Zeit für physikalische Dynamometertests zu halbieren und gleichzeitig nahezu Echtzeitsimulationen mit einer Standard-CPU auszuführen
GM ist ein multinationales Unternehmen, das nicht nur Innovationen in Automobilprodukten vorantreibt, sondern auch bei Entwicklungsmethoden. Dadurch werden kürzere Produktentwicklungszyklen ermöglicht und gleichzeitig die mit physischen Tests verbundenen Kosten gesenkt. Um dies zu erreichen, verwenden GM-Forscher Computermodelle, um Antriebssysteme und elektronische Regler (ECUs) zu simulieren, bevor sie physische Tests durchführen. Bisher waren derartige Simulationen allerdings zu langsam, um sie effektiv direkt in Test- und Kalibrierungsabläufe zu integrieren. Mithilfe von Simulink® und Simscape™ haben GM-Forscher jetzt ein Software-in-the-Loop-Modell (SIL) entwickelt, um eine hochpräzise, virtuelle ECU (VECU) in Kombination mit den Regelstreckenmodellen für das elektrische Antriebssystem zu simulieren.
Das GM-Team verwendete ausschließlich Simulink und Simscape und modellierte eine vollständige VECU, die Eingaben von Motoren, Sensoren und Wechselrichtern umfasst. Dieses Modell ermöglichte die Virtualisierung von Entwicklungsaufgaben für E-Antriebe, einschließlich Algorithmenentwicklung und virtueller Kalibrierung. Die von der VECU generierten hochpräzisen und nahezu in Echtzeit verfügbaren Ergebnisse ermöglichten es ihr, als digitaler Zwilling zu fungieren und Kalibrierungen zu testen, bevor sie auf die physische Hardware angewendet wurden. Durch die Verwendung des Simulink-Frameworks konnte das Team außerdem verschiedene Komponentenmodelle des E-Antriebssystems problemlos in die VECU integrieren und gemeinsam simulieren.
Diese virtuellen Modelle und Simulationen sind leistungsstark genug, um die Testzeit physischer Leistungsprüfstände zu halbieren und gleichzeitig flexibel genug, um mit einer Standard-CPU zu funktionieren. Mithilfe der virtuellen Kalibrierung erreichte das Team zudem 95 % seines Leistungsziels, bevor die Teile und Dynamometer für physische Tests zur Verfügung standen.
