Validation des Systèmes de Contrôle-Commande

L’objectif de Sherpa Engineering est de construire un processus de validation basé sur une démarche par modèle afin d’assurer une maîtrise totale du système et de son contrôle-commande. Nos compétences dans la modélisation et le contrôle-commande nous ont permis le développement d’un processus, de méthodes et des outils pour la validation.

Nous avons réalisé, depuis 2009, plus de 120 projets relatifs aux tests et à la validation. Avec notre méthodologie et notre savoir-faire nous avons prouvé notre capacité à réduire le temps de validation et à améliorer la fiabilité des systèmes.

Nos activités

Sherpa Engineering est fortement impliquée dans les activités de validation tant au niveau du développement du moyen de validation qu’au niveau de l’exploitation et la synthèse des résultats :

  • Développement de modèles d’environnement et adaptation aux contraintes du temps réel
  • Paramétrage des modèles adapté au niveau d’abstraction et de précision nécessaire
  • Définition, génération et codage des tests pour atteindre un taux de couverture cible
  • Conception et réalisation de l’interface de conduite des essais (IHM) avec des solutions de type dSPACE ou NI
  • Spécification de la partie hardware des bancs de validation HIL et RP (Rapid Prototyping) : calculateur, interface de puissance, conditionnement des capteurs, alimentation, etc
  • Validation du contrôle-commande par prototypage rapide sur un système réel : le contrôle commande est intégré dans un calculateur prototype non industriel (type dSPACE, NI)
  • Validation MIL-SIL-HIL : automatisation des tests, vérification des prestations et exigences, analyse des résultats et édition automatique d’un rapport d’essai
  • Validation finale par bouclage du calculateur avec le système réel

Méthodes et Outils

Le processus de validation d’un système de pilotage comprend plusieurs étapes qui sont reliées naturellement par les exigences à vérifier mais aussi par le système à développer. Ce dernier est représenté, dans notre démarche orientée modèle, par un modèle de simulation dit « modèle d’environnement » (du système de pilotage) et évolue en intégrant les caractéristiques des différentes étapes.

Les différentes étapes du processus de validation sont :

Modélisation systémique
: spécifie et conçoit le produit en intégrant les exigences du client et en définissant les tests pour la vérification de ces exigences.

Model In the Loop
(MIL) : permet de vérifier en simulation l’atteinte des objectifs. Les tests simulés sont ceux définis dans la modélisation systémique et les résultats obtenus servent d’attendu aux étapes de validation SIL et HIL. La terminologie « In the Loop » fait référence au bouclage du système de commande avec le modèle d’environnement multi-physique.

Software In the Loop
(SIL) : après génération du code de l’applicatif de contrôle-commande, la validation SIL permet de vérifier en simulation que les exigences du système n’ont pas été altérées par la transcription en code.

Hardware In the Loop
(HIL) : après intégration du code de l’applicatif dans la plateforme embarquée, la validation HIL permet de vérifier les exigences du système.

Le processus de validation est fortement outillé. Nous utilisons, en général, les outils du marché :

  • Les outils supportant le SysML pour la modélisation systémique : Papyrus avec notre produit PhiSystem (lien)
  • Matlab/Simulink pour le modèle de contrôle-commande avec notre bibliothèque PhiControl (lien)
  • Simulink, PhiSim (lien), AMESim, Dymola pour le modèle d’environnement
  • Les outils de générations de tests : MathWorks, MaTeLo (All4Tec), etc
  • Une solution pour l’adaptation du code à l’embarqué : MathWorks, dSPACE, etc
  • Banc électronique de validation HIL et de prototypage rapide : solution dSPACE ou NI

Références

Ci-dessous des références industrielles significatives :

Année Client Description Charge

2008-14

Volvo Trucks

Validation HIL du contrôle du powertrain

2 pers.

2007-14

PSA

Validation MIL/HIL du groupe de puissance

1 pers.

2011-14

Renault

Validation SIL/HIL du calculateur de climatisation

1 pers.