Mitsubishi Heavy Industries accélère le développement de ses drones grâce aux modèles Simulink
Développement et validation d'algorithmes de contrôle de manière sûre et efficace
« En appliquant la technologie de génération automatique de code de Simulink à l'ensemble du workflow, nous avons pu améliorer l'efficacité et la précision, du design et de l'implémentation des algorithmes à la vérification fonctionnelle. »
Principaux résultats
- MHI a mis en place un processus de développement cohérent, allant du design des systèmes de contrôle à l'implémentation des PX4, à l'aide de modèles Simulink.
- MHI a amélioré la qualité et réduit les délais de développement en effectuant des tests continus des algorithmes de contrôle PX4 par simulation HIL.
- MHI a mieux compris comment utiliser les modèles Simulink pour l'intégration de l’autopilote PX4.
Architecture hardware-in-the-loop pour le développement de drones, intégrant des modèles de contrôle PX4, du hardware de contrôle de vol, la simulation temps réel Speedgoat et des outils de visualisation.
L'utilisation généralisée des drones (UAV) dans l'industrie, la logistique ou les opérations de secours a rendu nécessaire le développement d'algorithmes de contrôle de haute précision toujours plus sophistiqués. Pour mettre au point ses drones de nouvelle génération, le Centre de recherche et d'innovation de Mitsubishi Heavy Industries (MHI) devait développer et valider efficacement des modules de contrôle intégrant diverses technologies de contrôle dans de nouveaux algorithmes. Toutefois, ce workflow présentait plusieurs défis, notamment des goulots d'étranglement dans la vitesse de développement, l'implémentation manuelle du code, la vérification des algorithmes de contrôle, ainsi que l'exécution d’essais en vol dès les premières phases de développement. Ces défis entraînaient des risques et des contraintes en matière de sécurité, de coût et de reproductibilité.
MHI a mis en place un environnement de développement permettant de concevoir des produits avec précision et de vérifier leurs fonctions sans avoir recours à du matériel physique. Avec Simulink® et UAV Toolbox, les ingénieurs peuvent concevoir des algorithmes de contrôle et établir une interface efficace avec les capteurs et les actionneurs via un blockset spécifique aux PX4. Cette approche Model-Based leur permet de visualiser et de vérifier la logique de contrôle de vol dès les premières étapes du développement. Avec Embedded Coder®, ils peuvent générer automatiquement du code C de haute qualité à partir des modèles Simulink. Ils peuvent ensuite intégrer le code généré directement dans le firmware de l’autopilote PX4, ce qui réduit considérablement l'effort de développement par rapport à la programmation manuelle. De plus, MHI a associé Simulink Real-Time™ au hardware temps réel Speedgoat® pour créer un environnement de simulation HIL (hardware-in-the-loop). En simulant en temps réel les signaux des capteurs et la dynamique de vol, l'équipe peut valider le comportement des algorithmes de contrôle dans des conditions d'exploitation réalistes avant de passer à des essais en vol réels.
