Het Engine Controller Hardware-in-the-Loop (HIL) Testsysteem is een verificatieplatform van de volgende generatie, ontworpen voor Full Authority Digital Engine Control (FADEC) systemen. Door high-fidelity real-time simulatie te integreren met fysieke besturingshardware, biedt het een complete testomgeving voor elektronische regelaars voor motoren (EEC) en eenheden voor motorgezondheidsbeheer (EMU). Als onmisbare fase in de ontwikkeling van FADEC maakt het systeem diepgaande validatie mogelijk van regelstrategieën, fouttolerantiemechanismen, diagnostische algoritmen en interfacecircuits, terwijl het closed-loop simulaties van de werking van de motor en geautomatiseerde testprocessen ondersteunt. Dit garandeert de betrouwbaarheid en veiligheid van toekomstige aandrijfsystemen voor vliegtuigen.

Binnen het HIL-raamwerk worden echte besturingseenheden, zoals het EEC of de EMU, in een testlus geplaatst, terwijl de bestuurde objecten, zoals motoren, sensoren of brandstofsystemen, worden gemodelleerd op een real-time simulatiecomputer. Door fysieke I/O-interfaces op te nemen, zet het platform digitale modellen om in simulatieomgevingen die compatibel zijn met de echte wereld. Met deze aanpak kunnen ingenieurs de dynamica van het brandstofsysteem, sensorsignalen, actuatorreacties en volledige vluchtscenario's nabootsen, waardoor nauwkeurige validatie van gesloten systemen mogelijk is onder bijna realistische omstandigheden.

De primaire missie van het systeem is het bieden van uitgebreide verificatie van FADEC-technologieën. Het valideert de juistheid van besturingswetten en logica, de robuustheid van Built-In Test (BIT) en herstelstrategieën voor fouten, evenals de betrouwbaarheid van interfacecircuits. Met deze mogelijkheid kunnen ontwikkelaars snel conceptvalidatie en systeemevaluatie uitvoeren in de vroege ontwerpfasen, waardoor zowel de risico's als de kosten in de ontwikkelingscyclus worden verlaagd.

Technisch gezien biedt het systeem aanzienlijke voordelen. Het is gebouwd op het SIVB Integrated Verification Platform en maakt gebruik van multi-core real-time simulatietechnologie om natuurgetrouwe semi-fysische simulaties van complexe niet-lineaire dynamische systemen uit te voeren. Het ondersteunt een breed scala aan signaaltypen, waaronder LVDT, RVDT, thermokoppels, snelheid, debiet, vloeistofniveau, discrete signalen en analoge signalen, waardoor het gedrag van echte sensoren en actuatoren nauwkeurig wordt nagebootst. Daarnaast ondersteunt het platform ARINC429, RS422, ARINC664 en Ethernet busprotocollen, waardoor het volledig voldoet aan de moderne communicatiestandaarden voor luchtvaartelektronica.

Functioneel biedt de oplossing een complete end-to-end architectuur. Het host-platform biedt bronnenbeheer, parameterconfiguratie, statusbewaking, gegevensregistratie, replay en automatische codegeneratie. Het real-time simulatiesysteem voert wiskundige modellering en scriptuitvoering uit voor motoren, sensoren en brandstofsystemen en beheert alle I/O-regelkanalen. De signaalconditioneringsmodule zorgt voor een nauwkeurige elektrische afstemming tussen het simulatieplatform en de controller. Een speciaal foutinjectiesysteem maakt simulatie van sensorstoringen, actuatorstoringen, buscommunicatiefouten en stroomstoringen mogelijk, waardoor het fouttolerante ontwerp van de EEC/EMU-hardware en -software wordt gevalideerd. Bovendien repliceert de energiesimulatie-eenheid de voedingsomstandigheden van het vliegtuig onder zowel normale omstandigheden als bij storingen, waardoor de stabiliteit en veerkracht van de controller worden geverifieerd.

Het platform beschikt ook over een mens-machine-interactiesysteem dat de bediening van de gashendel en intuïtieve visualisatie van testgegevens ondersteunt, waardoor technici tests effectiever kunnen uitvoeren en resultaten duidelijker kunnen interpreteren. Dit verbetert niet alleen de experimentele veiligheid en efficiëntie, maar overbrugt ook de kloof tussen laboratoriumomstandigheden en echte vliegomgevingen.

De Engine HIL Verification Solution is al met succes ingezet bij de ontwikkeling en het testen van CXX-1000 en CXX-2000 motorcontrollers en bewijst daarmee zijn technische aanpasbaarheid en schaalbaarheid. Als hoeksteen voor toekomstig FADEC-onderzoek zal deze oplossing doorbraken in motorbesturingstechnologieën blijven stimuleren en de voortgang naar geavanceerdere en autonome vliegtuigvoortstuwingssystemen versnellen.