В рамках проекта Tech-Real Fraunhofer LBF работала с партнерами из промышленности и науки, чтобы ответить на вопрос о том, как компоненты и испытательные стенды могут быть распределены на основе оцифровки и современных сетевых технологий и объединены в сети в разных местах и объединены в единую систему тестирования. Результатом является сетевая тестовая среда для трансмиссии электромобиля, включающая тяговый аккумулятор, который можно установить в разных местах.
Картинная галерея
Процессы основаны на расширении технологии аппаратного обеспечения в петле (HiL) и на поддерживаемой VPN сети между компаниями. Кросс-локационная сеть VPN соединяет различные испытательные стенды и компьютеры, распределенные по всей Германии через Интернет. Технология HiL объединяет реальную подсистему и ее испытательный стенд в виртуальную среду. «Таким образом, можно провести реалистичный тест, поскольку тестируемая подсистема интегрируется в тех же условиях, что и в общую систему. Виртуальная среда имитирует оставшиеся недостающие подсистемы всей системы », - объясняет Ева Стелтер, которая курирует совместный проект Tech-Real в Fraunhofer LBF и отвечает за консорциум.
Несколько реальных компонентов в тесте одновременно
В проекте Tech-Real расширяется классический подход HiL: в тесте присутствует не один, а несколько реальных компонентов, а закрытый обмен сигналами происходит через Интернет. Тестирование реальных компонентов, фактически добавленных в общую систему, выполняется одновременно в режиме реального времени в нескольких местах с несколькими партнерами. Эта киберфизическая система соединяет электромеханические компоненты с программным обеспечением и Интернетом.
Цифровой твин обеспечивает непрерывный обмен данными
Связь через Интернет и связанные с этим колебания качества передачи могут привести к задержкам сигнала. Результаты проекта показывают, что эта задержка, как правило, значительно превышает скорость обмена данными, необходимую динамике всей системы HiL. «Задержки влияют на качество результатов и могут привести к неудаче моделирования и тестирования. Чтобы решить эту проблему, мы разработали методологию в Fraunhofer LBF, основанную на цифровых близнецах », - объясняет Стелтер. Методология состоит из имитационной модели объекта испытаний и стратегии идентификации связанных параметров модели. Моделирование цифрового близнеца, который проходит параллельно с тестом, предсказывает обмен сигналами между компонентами и, таким образом, обеспечивает непрерывный обмен данными и тестовую последовательность. Для обеспечения качества оценки цифровой близнец обновляется на основе измеренных в настоящее время сигналов реального компонента.
Ученые смогли успешно внедрить эту методологию для применения высоковольтной батареи в связи с испытаниями других компонентов трансмиссии и общим моделированием транспортного средства, а также проверить его в сетевых испытаниях. Был оценен сигнал напряжения от батареи, который служит входной переменной для моделирования автомобиля в другом месте. Из-за задержки в общении погрешности составляли 15%. Благодаря недавно разработанной методологии ученые LBF смогли уменьшить ошибку до 0,1%.