Mitsubishi Heavy Industries acelera el desarrollo de drones con modelos de Simulink
Desarrollo y verificación de algoritmos de control de manera segura y eficiente
“Aplicando la tecnología de generación automática de código de Simulink a todo el flujo de trabajo, pudimos mejorar la eficiencia y precisión desde el diseño e implementación de algoritmos hasta la verificación funcional”.
Resultados principales
- MHI creó un flujo de desarrollo coherente desde el diseño de control hasta la implementación en PX4 sirviéndose de modelos de Simulink.
- MHI mejoró la calidad y acortó el tiempo de desarrollo mediante pruebas continuas de los algoritmos de control de PX4 con simulación de HIL.
- MHI adquirió conocimientos sobre el uso de modelos de Simulink para la integración con el piloto automático PX4.
Arquitectura de hardware-in-the-loop para desarrollo de UAV que integra modelos de control de PX4, hardware de controlador de vuelo, simulación en tiempo real con Speedgoat y herramientas de visualización.
La generalización del uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) y drones en industria, logística y respuesta ante desastres ha impulsado la necesidad de algoritmos de control más sofisticados y de alta precisión. Para desarrollar sus drones de próxima generación, el Centro de Investigación e Innovación de Mitsubishi Heavy Industries (MHI) necesitaba desarrollar y validar de manera eficiente módulos de control que integrasen diversas tecnologías de control en nuevos algoritmos. Sin embargo, el flujo de trabajo planteaba desafíos, como cuellos de botella en la velocidad de desarrollo, implementación manual de código y verificación de algoritmos de control, además de la realización de pruebas de vuelo en las etapas iniciales del desarrollo. Estos desafíos introducían riesgos y restricciones para la seguridad, coste y repetibilidad.
MHI creó un entorno de desarrollo que permitía diseñar productos y verificar funciones con precisión, sin equipos físicos. Con Simulink® y UAV Toolbox, el equipo de ingeniería puede diseñar algoritmos de control e interactuar de manera eficiente con sensores y actuadores mediante un conjunto de bloques específico para PX4. Este método basado en modelos permite visualizar y verificar la lógica de control de vuelo desde las etapas iniciales del desarrollo. Con Embedded Coder®, pueden generar automáticamente código C de alta calidad a partir de los modelos de Simulink. Luego pueden integrar el código generado directamente en el firmware de piloto automático PX4, lo que reduce considerablemente el esfuerzo de desarrollo en comparación con la codificación manual. Además, MHI combinó Simulink Real-Time™ con hardware en tiempo real Speedgoat® para crear un entorno de simulación de hardware-in-the-loop (HIL). Simulando las señales de sensores y la dinámica de vuelo en tiempo real, el equipo de trabajo puede validar el comportamiento de los algoritmos de control en condiciones de funcionamiento realistas antes de realizar pruebas de vuelo reales.
Productos utilizados
