三菱重工使用 Simulink 模型加速无人机开发
安全高效地开发和验证控制算法
“通过将 Simulink 的自动代码生成技术应用于整个工作流，我们从算法设计、实现到功能验证的效率和准确度都得到了提升。”
关键成果
- MHI 使用 Simulink 模型构建了从控制设计到 PX4 实现的一致开发工作流。
- MHI 通过使用 HIL 仿真持续测试 PX4 控制算法，提高了质量并缩短了开发时间。
- MHI 对如何利用 Simulink 模型进行 PX4 自动驾驶仪集成有了深入了解。
用于 UAV 开发的硬件在环架构：集成 PX4 控制模型、飞行控制器硬件、Speedgoat 实时仿真和可视化工具。
无人驾驶飞行器 (UAV) 在工业、物流和灾害响应中的广泛应用，推动了对更复杂、更高精度控制算法的需求。为了开发其下一代无人机，三菱重工 (MHI) 研究与创新中心需要高效地开发和验证将各种控制技术纳入新算法的控制模块。然而，这一工作流也带来了一些挑战：开发速度存在瓶颈，控制算法需要手动编写代码并进行验证，而且飞行测试必须在开发早期进行。这些挑战带来了安全、成本和可重复性方面的风险与限制。
MHI 构建了开发环境，可以在没有实际设备的情况下设计产品并准确验证功能。使用 Simulink® 和 UAV Toolbox，工程师可以设计控制算法，并通过 PX4 专用模块集高效地与传感器和作动器对接。这种基于模型的方法使他们能够从开发的最早阶段就可视化和验证飞行控制逻辑。使用 Embedded Coder®，他们可以从 Simulink 模型自动生成高质量的 C 代码。然后，他们可以将生成的代码直接集成到 PX4 自动驾驶仪固件中；与手动编写代码相比，这显著减少了开发工作量。此外，MHI 还将 Simulink Real-Time™ 与 Speedgoat® 实时硬件相结合，构建硬件在环 (HIL) 仿真环境。通过实时仿真传感器信号和飞行动力学，团队可以在进行物理飞行测试之前，在真实工况下验证控制算法行为。
