前言：高速公路上的車輛在經過長時間的高速行駛後進入了隧道，車流走走停停，此時的隧道內溫度是30℃，erchuyujiaotongdusaizhongdeqichefadongjiqueyiranbaochifeitengzhuangtai。zheyangdeqingkuangzaiguoquhenchangjian，bujinchanshenglegengduodefeiqi，yelangfeiledaliangdenengyuan。rujin，AVL李li斯si特te公gong司si的de測ce試shi設she備bei令ling發fa動dong機ji的de性xing能neng得de以yi不bu斷duan改gai進jin，在zai他ta們men的de發fa動dong機ji試shi驗yan台tai上shang可ke以yi進jin行xing精jing確que的de仿fang真zhen分fen析xi，這zhe一yi切qie都dou由you貝bei加jia萊lai的de自zi動dong化hua產chan品pin來lai完wan成cheng。其qi中zhong的de軟ruan件jian首shou先xian利li用yong了leMATLAB^®Simulink^® 中的仿真技術，然後將仿真對象導入到貝加萊的Automation studio中直接生成為目標係統。通過這一方式
，AVL相比其競爭對手可以更快地完成測試係統的開發。

 

在汽車工業中

，很多創新成果源自賽車運動，因為賽車的底盤、發動機以及其它備件在運動中會承受巨大的物理載荷。在追求高效
、節jie能neng的de今jin天tian，我wo們men不bu僅jin需xu要yao考kao慮lv馬ma力li和he速su度du，油you耗hao是shi否fou高gao效xiao及ji運yun動dong是shi否fou符fu合he其qi特te性xing也ye成cheng為wei了le一yi項xiang必bi要yao的de標biao準zhun
，因yin此ci我wo們men需xu要yao把ba成cheng本ben效xiao益yi作zuo為wei一yi個ge整zheng體ti加jia以yi考kao慮lv。目mu前qian，賽sai車che運yun動dong的de收shou益yi或huo許xu仍reng然ran是shi一yi個ge天tian文wen數shu字zi，但dan是shi多duo家jia車che隊dui都dou已yi經jing開kai始shi逐zhu年nian削xue減jian預yu算suan。另ling外wai，嚴yan格ge的de賽sai車che規gui章zhang製zhi度du規gui定ding，在zai一yi定ding時shi期qi內nei賽sai車che發fa動dong機ji的de設she計ji必bi須xu保bao持chi不bu變bian。

 

AVL李斯特公司位於奧地利格拉茨
，由Hans List博士於50多年前創立。AVL集團活躍於賽車領域，並為F1
、Nascar全美房車賽中的大部分車隊提供服務，她由四部分組成：先進模擬技術部門(AST)致力於動力總成及汽車的CAE分析軟件的開發和應用

，AVL Schrick公司是一家賽車引擎製造商
，AVL Powertrain Engineering公司負責對動力總成係統進行優化，儀器及測試係統部門主要為外部測試實驗室開發發動機試驗台係統。“我們的這些測試係統取代了原來需要長期跟蹤測試且並不成熟、昂貴的模型係統”，儀器及測試係統部門主管Michael Resl說道。

AVL李斯特公司擁有4000名員工
，約50家分公司遍布全球。位於格拉茨AVL總部大樓前的“大腦”雕塑
，象征凝聚智慧的力量。
 

“該研發方式相比在真實係統中進行冗長的測試，大大縮短了開發周期。”

AVL李斯特公司軟件方案工程師     Michael Hofer

 

AVL的測試係統可以對賽車運動中的所有情況進行模擬，包括不同的車速情況
、氣流對汽車底盤的影響以及發動機的冷卻情況。那麼AVL的發動機試驗台有什麼特別的地方呢？AVL流體動力測試係統取代了大型且昂貴的風機
，針對相應的外部條件直接控製流體介質的氣流
、壓ya力li和he溫wen度du。因yin為wei之zhi前qian提ti到dao了le需xu要yao嚴yan格ge限xian製zhi修xiu改gai發fa動dong機ji設she計ji
，所suo以yi在zai開kai發fa賽sai車che發fa動dong機ji時shi，在zai試shi驗yan台tai上shang以yi這zhe種zhong方fang式shi優you化hua和he調tiao整zheng發fa動dong機ji就jiu顯xian得de非fei常chang有you意yi義yi。

 

基於在賽車領域的豐富經驗，AVL在(zai)設(she)計(ji)針(zhen)對(dui)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)的(de)發(fa)動(dong)機(ji)試(shi)驗(yan)台(tai)時(shi)，放(fang)棄(qi)了(le)常(chang)用(yong)的(de)靜(jing)態(tai)介(jie)質(zhi)測(ce)試(shi)方(fang)式(shi)。在(zai)真(zhen)實(shi)賽(sai)車(che)比(bi)賽(sai)中(zhong)存(cun)在(zai)不(bu)斷(duan)的(de)加(jia)速(su)與(yu)減(jian)速(su)，雖(sui)然(ran)測(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)並(bing)不(bu)像(xiang)實(shi)際(ji)比(bi)賽(sai)中(zhong)那(na)麼(me)苛(ke)刻(ke)；然ran而er，對dui於yu該gai項xiang目mu的de工gong程cheng師shi們men來lai說shuo，這zhe依yi然ran是shi一yi項xiang艱jian巨ju的de挑tiao戰zhan，他ta們men必bi須xu為wei測ce試shi介jie質zhi的de壓ya力li和he溫wen度du，設she計ji精jing確que的de仿fang真zhen。另ling外wai，測ce試shi係xi統tong還hai要yao適shi應ying發fa動dong機ji的de大da批pi量liang生sheng產chan，而er且qie還hai需xu要yao考kao慮lv能neng對dui多duo個ge發fa動dong機ji品pin種zhong進jin行xing測ce試shi。AVL競賽應用部門首席工程師Josef Mayrhofer在視察發動機生產線時說：“發(fa)動(dong)機(ji)的(de)溫(wen)度(du)取(qu)決(jue)於(yu)潤(run)滑(hua)油(you)的(de)粘(zhan)度(du)


，而(er)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)又(you)會(hui)導(dao)致(zhi)發(fa)動(dong)機(ji)各(ge)個(ge)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)上(shang)的(de)壓(ya)力(li)分(fen)布(bu)不(bu)均(jun)
，這(zhe)樣(yang)容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)發(fa)動(dong)機(ji)受(shou)損(sun)。因(yin)此(ci)，模(mo)擬(ni)這(zhe)樣(yang)的(de)情(qing)況(kuang)是(shi)一(yi)項(xiang)具(ju)有(you)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)的(de)任(ren)務(wu)。”

 

軟件方案工程師Michael Hofer對分派給他的任務一直有這樣的問題：“建立起來的模型，如何才能及時進行是否正確的驗證呢？”針(zhen)對(dui)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)，首(shou)先(xian)我(wo)們(men)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)一(yi)些(xie)狀(zhuang)態(tai)模(mo)型(xing)對(dui)一(yi)些(xie)控(kong)製(zhi)組(zu)件(jian)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)
，這(zhe)給(gei)我(wo)們(men)進(jin)行(xing)驗(yan)證(zheng)工(gong)作(zuo)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)很(hen)好(hao)的(de)切(qie)入(ru)點(dian)。來(lai)自(zi)美(mei)國(guo)知(zhi)名(ming)軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)商(shang)The Mathworks公司的MATLAB^®Simulink^®仿真軟件顯然是一個不錯的選擇。早在上世紀90年代初，AVL就引進了這款軟件，用於控製技術產品的開發。隨後，我們還可以利用該軟件眾多的模型庫對整個過程進行仿真。“我們隻花了差不多一個星期的時間，就對流體動力係統控製元件的性能得出了初步的結論”，Michael Hofer彙報說。

 

目前的一個市場要求是，流體動力係統應該獨立於主試驗台的整個自動化應用之外。Simulink^®的de使shi用yong得de到dao了le客ke戶hu的de稱cheng讚zan，部bu分fen原yuan因yin是shi其qi技ji術shu語yu言yan相xiang比bi程cheng序xu代dai碼ma更geng易yi理li解jie和he操cao作zuo

，而er且qie係xi統tong可ke以yi處chu理li大da多duo數shu的de文wen檔dang任ren務wu。現xian在zai
，大da多duo數shu客ke戶hu還hai可ke以yi將jiang流liu體ti狀zhuang態tai模mo型xing歸gui檔dang，這zhe樣yang無wu需xu額e外wai編bian程cheng就jiu能neng直zhi接jie使shi用yongSimulink^®生成代碼。

 

自從基於工業PC的控製技術誕生之日起，AVL和貝加萊就在很多領域進行了廣泛而卓有成效的合作。當然

，其他控製係統製造商也被考慮過。“然而
，事實證明貝加萊是唯一值得信賴的供應商，他們能夠確保控製係統高效可靠”，Michael Hofer回憶道。因此
，他們決定使用貝加萊X20總線型CPU和14個集成I/O的子係統。在這個項目中，自動化係統承擔著十分重要的任務
，十個控製單元擁有各自不同的確定的循環時間

，從1Hz（1s）到100Hz（10ms）不等，定性分時多任務的PLC技術在這裏發揮了很大的作用。 
 

流體動力測試係統的核心是：貝加萊X20總線型CPU和14個集成I/O的子係統。

貝加萊Automation Studio編程軟件可以編譯從MATLAB^®Simulink^®仿真工具中自動生成的代碼。

AVL李斯特公司儀器及測試係統部門主管    Michael Resl說：“在製造商的開發過程中，對發動機、變速箱和零件的測試是對高成本跟蹤測試的一個非常理想的補充。”

 

結果表明，該研發模式相比在真實係統中進行冗長的測試，大大縮短了開發周期。從2008年5月到同年的11月，該流體動力係統僅僅花費了6個月的時間就完成了從設計到交貨。“係統還可以快速完成調整，以便於測試不同種類的發動機”
，Michael Hofer高興地說。“當dang需xu要yao測ce試shi新xin種zhong類lei的de發fa動dong機ji時shi，通tong過guo增zeng加jia另ling外wai的de閥fa門men和he控kong製zhi單dan元yuan，我wo們men在zai一yi個ge小xiao時shi之zhi內nei就jiu能neng完wan成cheng所suo有you調tiao整zheng工gong作zuo

，在zai閥fa門men安an裝zhuang的de同tong時shi可ke以yi完wan成cheng應ying用yong軟ruan件jian更geng新xin；在新版本的軟件中還可以實現自動識別。”時間因素並不是該研發模式的唯一優勢。“通過使用仿真技術
，我們在不花費大量時間和精力的情況下，解決了如此複雜的問題，在以前是很難想象的”，Josef Mayrhofer在總結Simulink^®和貝加萊自動化技術相結合的優勢時說道。

 

AVL李斯特公司簡介：

成立時間：1948年

員工人數：4100人

年營業額：6.35億歐元

公司地址：總部位於格拉茨（奧地利），45個分公司遍布全球

產品＆服務：AVL是全球規模最大的從事內燃機設計開發、動力總成研究分析以及有關測試係統和設備開發製造的私有公司。

網址：www.avl.com