ระบบทดสอบแบบฮาร์ดแวร์อินเดอะลูป (HIL) สำหรับตัวควบคุมเครื่องยนต์ เป็นแพลตฟอร์มการตรวจสอบรุ่นใหม่ที่ออกแบบมาสำหรับระบบควบคุมเครื่องยนต์ดิจิทัลแบบเต็มอำนาจ (FADEC) ด้วยการผสานการจำลองแบบเรียลไทม์ที่มีความเที่ยงตรงสูงเข้ากับฮาร์ดแวร์ควบคุมทางกายภาพ จึงมอบสภาพแวดล้อมการทดสอบที่สมบูรณ์สำหรับตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องยนต์ (EEC) และหน่วยจัดการสุขภาพเครื่องยนต์ (EMU)ในฐานะขั้นตอนที่ขาดไม่ได้ในการพัฒนา FADEC ระบบนี้ช่วยให้สามารถตรวจสอบความถูกต้องเชิงลึกของกลยุทธ์การควบคุม กลไกความทนทานต่อข้อผิดพลาด อัลกอริทึมการวินิจฉัย และวงจรอินเทอร์เฟซ พร้อมทั้งรองรับการจำลองการทำงานของเครื่องยนต์แบบวงจรปิดและกระบวนการทดสอบอัตโนมัติ ซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยรับประกันความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบขับเคลื่อนอากาศยานในอนาคต.

ภายในกรอบการทำงานของ HIL หน่วยควบคุมจริง เช่น EEC หรือ EMU จะถูกวางไว้ในลูปทดสอบ ในขณะที่วัตถุที่ถูกควบคุม เช่น เครื่องยนต์ เซ็นเซอร์ หรือระบบเชื้อเพลิง จะถูกจำลองบนคอมพิวเตอร์จำลองแบบเรียลไทม์ โดยการรวมเอาอินเตอร์เฟซ I/O ทางกายภาพเข้ามา แพลตฟอร์มนี้จึงสามารถแปลงแบบจำลองดิจิทัลให้เป็นสภาพแวดล้อมการจำลองที่เข้ากันได้กับโลกจริงแนวทางนี้ช่วยให้วิศวกรสามารถจำลองพลศาสตร์ของระบบเชื้อเพลิง สัญญาณจากเซ็นเซอร์ การตอบสนองของแอคชูเอเตอร์ และสถานการณ์การบินเต็มรูปแบบได้ ทำให้สามารถตรวจสอบความถูกต้องของระบบแบบวงจรปิดภายใต้เงื่อนไขที่ใกล้เคียงกับสภาพจริงได้.

ภารกิจหลักของระบบคือการให้การตรวจสอบอย่างครอบคลุมของเทคโนโลยี FADEC ระบบนี้ตรวจสอบความถูกต้องของกฎการควบคุมและตรรกะ ความแข็งแกร่งของระบบทดสอบในตัว (BIT) และกลยุทธ์การกู้คืนจากข้อผิดพลาด ตลอดจนความน่าเชื่อถือของวงจรเชื่อมต่อ ด้วยความสามารถนี้ ผู้พัฒนาสามารถทำการตรวจสอบแนวคิดและการประเมินระบบในระยะแรกของการออกแบบได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงและค่าใช้จ่ายในวงจรการพัฒนา.

ในทางเทคนิค ระบบนี้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญ โดยสร้างขึ้นบนแพลตฟอร์มการตรวจสอบแบบบูรณาการ SIVB ซึ่งใช้เทคโนโลยีการจำลองแบบเรียลไทม์หลายคอร์เพื่อสร้างการจำลองแบบกึ่งกายภาพที่มีความเที่ยงตรงสูงของระบบพลวัตเชิงเส้นที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่ซับซ้อน รองรับสัญญาณหลากหลายประเภท รวมถึง LVDT, RVDT, เทอร์โมคัปเปิล, ความเร็ว, การไหล, ระดับของเหลว, สัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง และสัญญาณอนาล็อก โดยจำลองพฤติกรรมของเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ในโลกจริงได้อย่างแม่นยำนอกจากนี้ แพลตฟอร์มยังรองรับโปรโตคอลบัส ARINC429, RS422, ARINC664 และ Ethernet ซึ่งให้การครอบคลุมอย่างครบถ้วนสำหรับมาตรฐานการสื่อสารทางอากาศยานสมัยใหม่.

ในเชิงการทำงาน โซลูชันนี้มอบสถาปัตยกรรมแบบครบวงจรตั้งแต่ต้นจนจบ แพลตฟอร์มโฮสต์ให้บริการการจัดการทรัพยากร การกำหนดค่าพารามิเตอร์ การตรวจสอบสถานะ การบันทึกข้อมูล การเล่นซ้ำ และการสร้างโค้ดอัตโนมัติ ระบบการจำลองแบบเรียลไทม์ดำเนินการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการประมวลผลสคริปต์สำหรับเครื่องยนต์ เซ็นเซอร์ และระบบเชื้อเพลิง โดยจัดการช่องทางการควบคุม I/O ทั้งหมดโมดูลปรับสัญญาณให้เหมาะสมช่วยให้การจับคู่ทางไฟฟ้าอย่างแม่นยำระหว่างแพลตฟอร์มการจำลองกับตัวควบคุม ระบบการฉีดข้อบกพร่องที่ออกแบบมาโดยเฉพาะช่วยให้สามารถจำลองการล้มเหลวของเซ็นเซอร์ การทำงานผิดปกติของแอคชูเอเตอร์ ข้อผิดพลาดในการสื่อสารบัส และความผิดปกติของพลังงานได้ ซึ่งช่วยตรวจสอบการออกแบบระบบทนต่อข้อบกพร่องของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ EEC/EMU นอกจากนี้ หน่วยจำลองพลังงานยังจำลองสภาพการจัดหาพลังงานของอากาศยานทั้งในโหมดปกติและโหมดล้มเหลว ซึ่งช่วยตรวจสอบเสถียรภาพและความทนทานของตัวควบคุม.

แพลตฟอร์มยังมีระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรที่รองรับการใช้งานคันเร่งและการแสดงข้อมูลการทดสอบที่เข้าใจง่าย ช่วยให้วิศวกรสามารถทำการทดสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและตีความผลลัพธ์ได้อย่างชัดเจนยิ่งขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการทดลองเท่านั้น แต่ยังช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างสภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการกับสภาพแวดล้อมการบินจริงอีกด้วย.

โซลูชันการตรวจสอบ HIL ของเครื่องยนต์ได้ถูกนำไปใช้ในความสำเร็จแล้วในกระบวนการพัฒนาและทดสอบของตัวควบคุมเครื่องยนต์ CXX-1000 และ CXX-2000 ซึ่งได้พิสูจน์ถึงความสามารถในการปรับตัวทางวิศวกรรมและความสามารถในการขยายตัวของมันแล้ว ในฐานะโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการวิจัย FADEC ในอนาคต โซลูชันนี้จะยังคงขับเคลื่อนการค้นพบใหม่ในเทคโนโลยีการควบคุมเครื่องยนต์ และเร่งความก้าวหน้าไปสู่ระบบขับเคลื่อนอากาศยานที่ทันสมัยและอัตโนมัติมากขึ้น.