Simulink로 System Variant 관리


모델 기반 설계를 이용한 Variant의 설계, 구성 및 분석

제어 및 시스템 엔지니어는 다양한 작업과 요구 사항에 맞게 구성할 수 있는 모델을 개발하기 위해 MATLAB® 및 Simulink®를 사용합니다. 엔지니어는 모델 설계의 필수불가결한 부분인, 사전 정의된 변수 세트를 활성화함으로써 특정 설계 요구 사항에 맞게 모델을 조정합니다. Simulink의 Variant 기능을 사용하면 내재된 변수를 이용해서  더욱 효율적으로 설계를 관리, 구성 및 재사용하여 유연한 모델을 만들 수 있습니다.

Simulink를 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 여러 시스템에 활용 가능한 단일 모델 설계
  • 내장 변수를 활성화하여 다양한 요구 사항에 맞게 모델 구성
  • 모델 시뮬레이션 및 코드 생성에서 Variant 활성화 제어
  • Variant 구성 시각화 및 분석
  • 시뮬레이션, 테스트, 코드 생성 등 모델 기반 설계(ModelBased Design)의 모든 단계에서 Variant 활용
  • Variant를 수행하여 AUTOSAR Compliant Software Component설계

“설계 단계에서 고려했던 모든 Variant 에 맞게 전체 시스템의 확장 모델을 빌드하기란 매우 복잡한 일이었을 것입니다. Simulink를 사용하여 가상 프로토타입을 빌드한 결과 다양한 해양 조건에서 시스템 성능을 예측하고 결함 사례를 시뮬레이션하고 부하를 분석하여 최적의 설계를 선택할 수 있었고 공급업체에 제공할 Component 요구 사항을 정확하게 지정할 수 있었습니다.”

Jonathan Fiévez, Carnegie Wave Energy

Variant System 설계를 위해 Simulink 사용하기

Variant 모델 생성

모델의 모든 측면에 변동성을 도입하십시오. 제어 로직, State Machine, Flow Chart, Physical Plant등 모든 분야에서 Variant를 구현할 수 있습니다. Variant를 계층 또는 inline phase로 설계하여 별도의 계층으로 Variant들을 캡슐화하거나 모든 Variant들을 같은 Level에서 볼 수 있습니다.

Component 간 가변 I/O 인터페이스가 필요한 설계의 경우, Variant를 사용하여 공통 시스템 아키텍처를 유지하면서도 유연한 인터페이스를 갖춘 서브시스템을 만들 수 있습니다.

컨텍스트 종속 시스템 동작을 구현하려면 조건부 실행 또는 Event Driven 함수(초기화, 재설정, 종료 함수 또는 트리거되는 서브시스템)를 사용하여 Variant를 결합하십시오.


Variant 영역 정의

Variant Block에서 업스트림 또는 다운스트림으로 다른 블록까지 Variant 조건을 자동으로 전파하여 모델의 원하는 영역으로 Variant 제어를 확장하십시오. Variant Condition은 Signal Line, Bus, Function Call을 통해 전파되어 Variant 선택 사항에 의해 영향을 받는 모델 내의 블록까지 도달할 수 있습니다. 조건 전파를 모델의 미리 정의된 영역으로 한정함으로써 모델에서 어느 블록이 Variant의 적용을 받을지 제어하십시오.


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모델 Variant 구성

Variant Manager를 사용하여 Variant 구성을 정의, 제어 및 시각화할 수 있습니다. Variant를 이름 기반 표현식과 조건부 로직 중 어느 것으로 제어할지 구성하십시오. 동시에 여러 Variant 간에 쉽게 활성화하고 전환할 수 있는 미리 정의된 Variant 구성을 생성하십시오. 구성 제약 조건을 정의하면 올바르지 않은 Variant의 조합을 방지할 수 있습니다. 정의한 Variant 구성은 Variant 구성 데이터 객체를 사용하여 정의, 저장, 배포 및 재사용할 수 있습니다.


Variant 구성 시각화 및 분석

Simulink 캔버스에서 바로 Variant 조건을 시각적으로 추적하고, 여러 Varaitn 구성을 테이블 형식으로 비교 및 대조할 수 있습니다. 모델을 시뮬레이션 또는 업데이트하지 않고도 편집 시점에 손쉽게 Variant 구성을 검증하여 문제를 식별할 수 있습니다. Variant 구성을 분석하여 항상 활성 상태이거나 어떤 경우에도 활성 상태이지 않을 Variant를 식별하여 구성에서 잠재적 결함 또는 불일치를 찾아서 진단하십시오.


Variant 활성화 시간 제어

시뮬레이션 전에 또는 코드 컴파일 시점에 활성화할 수 있는 Variant를 설계하십시오. 코드 생성 중에 생성된 코드에 어떤 Variant를 포함할지 선택하고, 컴파일 전 시점에 요구 사항 및 대상 플랫폼에 따라 활성화할 수 있습니다. 모델을 배포하기 전에, 시뮬레이션 또는 코드 생성에 앞서 모든 Variant 선택 사항을 분석하여 데이터형 및 차원 불일치와 같은 불일치를 검사하십시오.


Variant 모델 배포

Variant 구성 세트에서 또는 지정된 Variant 제어 값을 바탕으로 축소된 모델을 자동으로 생성할 수 있습니다. 모델을 배포하고 공유하려면 모델 축소를 사용하여 미사용 Variant를 제거함으로써 지적 재산을 보호하십시오. 축소된 모델을 상세한 보고서로 분석하여 끊어진 모델 종속성을 검사하고 모델 구조를 검증할 수 있습니다.


전체 개발 라이프사이클에 변형 설계 통합

요구 사항에서 배포까지, 개발 라이프사이클 전반에서 모델 Variant를 간편하게 관리하십시오. Variant를 사용하면 여러 Variant를 활성화하여 설계, 테스트, 구현 컨텍스트 간에 모델을 전환할 수 있습니다. 예를 들어, 시뮬레이션 중에 모델이 파일에서 데이터를 읽어 들이도록 조정하거나, 모델을 하드웨어에 배포할 때 센서에서 신호를 수신하도록 조정할 수 있습니다. 생성된 코드에 재사용을 위한 Variant을 포함시키고, 여러 구현을 테스트하거나 3rd Party에게 다기능 코드를 제공하는 등 생성된 코드를 개발의 여러 단계에 맞게 구성할 수 있습니다.


AUTOSAR Variant 모델링 및 구현

Simulink를 사용하여 ECU에 배포하고 다양한 소스 및 OEM 공급업체의 소프트웨어 모듈에 통합할 수 있는 AUTOSAR Software Component를 설계하십시오. Simulink의 Variant 기능을 사용하여 여러 차량 라인의 소프트웨어에 사용되는 확장형 AUTOSAR 아키텍처를 구현할 수 있습니다.

Variant 포인트를 사용하여 AUTOSAR Software Component를 모델링함으로써 미리 정의된 제어 조건을 바탕으로 AUTOSAR 인터페이스 또는 구현을 지원하십시오. ARXML 파일을 AUTOSAR Variant와  함께 내보내거나 가져와서 Simulink를 전체 AUTOSAR 워크플로에 통합할 수 있습니다. Simulink에서 AUTOSAR 설계를 모델링 및 테스트한 후에는 변형 포인트를 구현하는 전처리기 조건을 사용하여 모델로부터 효율적인 코드를 생성하십시오.