造車工藝

福特開發(fā)基于MATLAB的工具來分析駕駛循環(huán)測試結(jié)果

ainet.cn   2022年08月26日

       “我們的工程團隊在 IT 領域沒有豐富的經(jīng)驗,IT 團隊在工程領域也沒有豐富的經(jīng)驗。然而,幫助我們的 MathWorks 顧問在這兩個領域都很擅長。這種綜合能力對于將我們的需求轉(zhuǎn)化為功能至關重要?!?/P>

——福特公司 CAE 工程師

福特開發(fā)基于MATLAB的工具來分析駕駛循環(huán)測試結(jié)果

 在Timeseries應用程序中自定義布局

       福特汽車能源管理工程全球團隊的工程師負責評估福特汽車的排放、燃油經(jīng)濟性和性能。在硬件上進行駕駛循環(huán)測試之前,他們使用建模和仿真來執(zhí)行設計權(quán)衡、優(yōu)化參數(shù)和預測性能。當硬件可用時,他們將硬件測試結(jié)果與仿真結(jié)果進行比較。在過去,此過程是在電子表格或臨時腳本中完成的,這些電子表格或腳本因程序而異。
       為了提高駕駛循環(huán)測試結(jié)果分析的一致性,福特工程師開發(fā)了CycleTool。CycleTool 使團隊能夠評估系統(tǒng)性能、生成報告、跟蹤來自多個測試設施的數(shù)據(jù),并確定仿真結(jié)果和硬件測試結(jié)果之間差異的根本原因。它包括 60000 行 MATLAB? 代碼,使用結(jié)合了自動化測試和持續(xù)集成的現(xiàn)代軟件開發(fā)方法進行構(gòu)建。
       “當我們開始開發(fā) CycleTool 時,MATLAB 使一切工作都能夠在一個環(huán)境中完成,因為福特的大多數(shù)模型是在 MATLAB 或 Simulink 中開發(fā)的,”福特的一名 CAE 工程師說。“我們從小處著手,使用 MATLAB 面向?qū)ο蟮墓δ軄砉芾砉ぞ唠S時間推移的增長情況?!?/P>

挑戰(zhàn)
       在過去,每個福特團隊都使用自己的電子表格或自定義腳本來分析測試結(jié)果。這種方法會導致不一致和重復工作,而且使團隊難以共享新功能或方法。福特希望通過基于單一工具的標準化來消除這些缺點。
       為了促進該工具的推廣,工程師需要在初始版本中增加數(shù)據(jù)庫支持和易于使用的界面。此外,該工具的持續(xù)開發(fā)過程需要包含版本控制、缺陷跟蹤和自動化測試。

解決方案
       福特工程師在 MATLAB 中開發(fā)了 CycleTool 的早期版本,并與 MathWorks 顧問合作建立了完成開發(fā)和分發(fā)的工作流。
       工程師使用 MATLAB 和 Statistics and Machine Learning Toolbox? 來實現(xiàn)統(tǒng)計和分析方法,對測試結(jié)果進行去噪、歸一化和分析,并將它們與仿真結(jié)果進行比較。
       借助 MATLAB 面向?qū)ο蟮墓δ芎汀澳P?視圖-控制器”設計模式,該團隊開發(fā)了界面,用于簡化 CycleTool 的配置以及標準圖表和報告的創(chuàng)建。為了使位于不同地點的動力總成團隊和測試團隊能夠在 CycleTool 中共享結(jié)果,工程師使用了 Database Toolbox? 增加了在中央數(shù)據(jù)庫中存儲數(shù)據(jù)的支持。
       在使用 MATLAB 單元測試框架和模擬框架創(chuàng)建用于驗證 CycleTool 組件的自動化測試后,該團隊實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫測試框架,該框架使用 Docker 容器來啟動和填充數(shù)據(jù)庫實例。
       他們將自動化測試集成到一個完整的軟件開發(fā)工作流中,該工作流包含用于缺陷跟蹤和敏捷項目管理的Jira、用于版本控制的GitHub?和 用于持續(xù)集成的Jenkins?。
       現(xiàn)在,英國、德國、澳大利亞、墨西哥、美國和中國的福特團隊都在使用 CycleTool。開發(fā)團隊仍在擴展該工具,以便與福特全球數(shù)據(jù)庫和企業(yè)系統(tǒng)集成。

福特開發(fā)基于MATLAB的工具來分析駕駛循環(huán)測試結(jié)果

在Summary應用程序中梳理數(shù)據(jù)以找出趨勢

結(jié)果
·專業(yè)的支持加速了開發(fā)。“與我們團隊合作的 MathWorks 工程師顯然處于行業(yè)發(fā)展實踐的前沿領域,”福特的一位技術(shù)實施專家說?!八麄兲峁┑膶I(yè)且及時的建議使我們能夠更快地構(gòu)建 CycleTool 并改進開發(fā)流程,這比我們嘗試自己完成所有工作要快得多?!?BR>·一次性腳本轉(zhuǎn)換成廣泛使用的軟件。“當工具使用者與工具開發(fā)者不同時,該工具必須被視為真正的產(chǎn)品,”一位技術(shù)實施專家如是說?!癕ATLAB 使我們能夠進行這種轉(zhuǎn)變,并將版本控制、自動化測試、缺陷跟蹤和持續(xù)集成一起納入我們的開發(fā)過程中。”
·領域?qū)I(yè)知識得到了拓展。“汽車工程師不一定精通軟件開發(fā)或數(shù)據(jù)科學,”一位 CAE 工程師指出?!癕ATLAB 環(huán)境具有內(nèi)置的功能和清晰的文檔,使我們能夠輕松地應用我們的技能并開發(fā)新技能,以構(gòu)建和推出實際的軟件產(chǎn)品?!?/P>

(轉(zhuǎn)載)

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