Moderne elektromechanische systemen van vliegtuigen omvatten subsystemen zoals omgevingscontrole, vluchtcontrole, hydraulica, landingsgestel, remmen en brandstofbeheer. Deze subsystemen wisselen grote hoeveelheden gegevens uit en hebben te maken met sterk gekoppelde signaalinteracties, waardoor hun responsmechanismen zowel ingewikkeld als onderling afhankelijk zijn. Om de betrouwbaarheid en veiligheid van het geïntegreerde elektromechanische systeem te garanderen, zijn geavanceerde simulatietechnologieën onmisbaar tijdens zowel de ontwerp- als de verificatiefase. De Complex Electromechanical System Co-Simulation Solution voorziet in deze behoefte door het aanbieden van multi-systeem collaboratieve simulatie en hardware-in-the-loop testen, ter ondersteuning van systeemoptimalisatie in het vroege ontwerp en nauwkeurige evaluatie tijdens integratie.

Traditioneel is het ontwerp van elektromechanische systemen afhankelijk van gespecialiseerde modelleer- en simulatietools die op maat gemaakt zijn voor individuele domeinen. Deze tools maken vaak gebruik van verschillende numerieke solvers en standaarden, en hoewel sommige cross-platform interfaces bieden, is er geen bestaande software die alle modellen naadloos kan integreren in een uniforme simulatieomgeving. Deze oplossing maakt gebruik van een gedistribueerde co-simulatiearchitectuur voor gegevensuitwisseling, tijdbeheer en uniforme simulatiecontrole, waardoor barrières tussen domeinen worden weggenomen en disciplineoverschrijdende samenwerking mogelijk wordt.

Tijdens de digitale simulatiefase integreert het platform modellen van omgevingsbesturing, vluchtbesturing, hydraulica, elektrische systemen en brandstofsystemen via een gedistribueerd netwerk. Het maakt multi-domein samenwerkingssimulaties en dynamische testen mogelijk, waardoor ingenieurs interacties tussen subsystemen kunnen analyseren, ontwerpparameters kunnen optimaliseren en globaal geoptimaliseerde oplossingen kunnen bereiken. Dit proces biedt een solide basis voor de ontwikkeling van geavanceerde geïntegreerde beheersystemen. In de integratiefase ondersteunt het platform real-time hardware-in-the-loop simulatie, waarbij fysieke subsystemen met de simulatieomgeving worden verbonden via een uitgebreid bedradingsnetwerk. Door testbankgegevens te combineren met simulatie-outputs worden dynamische gedragingen en interacties tijdens de vlucht gerepliceerd, waardoor het model voortdurend kan worden verfijnd en er een gesloten ontwerp- en verificatiecyclus ontstaat.

Naast optimalisatie en validatie speelt het platform een cruciale rol bij het reproduceren en diagnosticeren van fouten. Wanneer er tijdens testvluchten of operaties afwijkingen optreden, kunnen technici de omstandigheden op de grond nabootsen, de hoofdoorzaken vaststellen en efficiënt corrigerende maatregelen ontwikkelen. Omdat elektromechanische systemen vaak veel embedded controllers bevatten, ondersteunt het platform bovendien snelle besturingsprototypes. Besturingsalgoritmes kunnen automatisch worden gegenereerd en gevalideerd door middel van digitale en hardware-in-the-loop simulaties, waardoor hun robuustheid en aanpasbaarheid wordt gegarandeerd.

Op laboratoriumniveau maakt de oplossing realtime bewaking en gegevensverzameling mogelijk van testbanken van subsystemen, zoals omgevingscontrole, hydraulica, elektrische systemen en brandstofsystemen. Deze gegevens worden opgeslagen, geanalyseerd en beheerd in een centrale opslagplaats, wat de traceerbaarheid verbetert en waarde op lange termijn biedt voor de gehele levenscyclus van elektromechanische systemen.

De co-simulatieoplossing voor complexe elektromechanische systemen is geschikt voor ontwikkelaars van elektromechanische subsystemen en integratieteams en biedt robuuste ondersteuning voor optimalisatie van het systeemontwerp en integratieverificatie. Door interdisciplinaire co-simulatie mogelijk te maken in het vroege ontwerp en hardware-in-the-loop validatie tijdens integratie, zorgt het platform voor betrouwbaarheid en veiligheid, terwijl het modelgebaseerde systems engineering principes integreert in de gehele levenscyclus van elektromechanische systemen in vliegtuigen.