Electromagnetic and circuit simulation models for aircraft electrical wiring

飞机电气布线的电磁和电路仿真模型

• 批准号: 543272-2019
• 负责人: Sirois, Frédéric
• 金额: $ 4.92万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Collaborative Research and Development Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=720691
• 关键词: Electromagnetic; circuit; simulation; models; aircraft

Electrification of air transportation pushes aircraft manufacturers such as BA to develop state-of-the-art tools and techniques to achieve certification more rapidly. One of these tools is numerical simulation, in particular real-time simulators coupled with hardware. This approach allows testing the integration of various components rapidly and at low cost, without having to develop full-scale mock-ups. One weak point of current simulation models is the power wires. In aircrafts, bundles of wires called "harnesses" follow complicated pathways, and the conducting parts of the fuselage used as current return path. This gives rise to complicated electromagnetic behavior that requires advanced modeling tools to produce wiring models.This problem can be solved by using several simulation tools that work fine individually, but which have never been coupled together. Starting from a cleaned CAD representation of harnesses routes plus conductors' specifications, one can use the S-PEEC method (Galileo EMT software) in order to generate frequency-dependent circuit parameters in the form of vector fitting functions, which in turn become inputs to Matlab/Simulink-based power circuit simulators (this passage represent a substantial R&D effort). Finally, in order to get closer to a real-time version of the model, an exploration of the possibilities to use hardware acceleration of the computations will be realized. The whole process will be automated through a computational workflow. Results will be extensively validated with experimental measurements performed on mock-ups of various level of complexity.The project will help all partners invovled to increase their ability to model complex electrical systems, and at the same time, that will increase their competitiveness on the market.#(cr)#(lf)L'électrification du transport aérien pousse les constructeurs d'avions tels que Bombardier Aéronautique à développer des outils et des techniques de pointe pour certifier leurs produits plus rapidement. L'un de ces outils est la simulation numérique, en particulier les simulateurs temps réel couplés à du matériel. Cette approche permet de tester l'intégration de divers composants rapidement et à faible coût, sans avoir à développer des maquettes à grande échelle. Les câbles d'alimentation constituent un des points faibles des modèles de simulation actuels. Dans les aéronefs, des faisceaux de fils appelés «harnais» suivent des chemin complexes, et les parties conductrices du fuselage sont utilisées pour le retour du courant. Cela entraîne un comportement électromagnétique complexe qui nécessite des outils de modélisation avancés pour produire des modèles de câblage fiables.Ce problème peut être résolu en utilisant plusieurs outils de simulation qui fonctionnent correctement pris isolément, mais qui n'ont jamais été couplés ensemble. En partant d'une représentation 3D des chemins de harnais et des spécifications des conducteurs, on peut utiliser la méthode S-PEEC (logiciel Galileo EMT) afin de générer des paramètres de circuit dépendants de la fréquence. Ces paramètres peuvent ensuite être convertis en circuits électriques équivalent et utilisés comme modèles dans des simulateurs de circuit de puissance basés sur Matlab / Simulink (ce passage représente un effort de recherche et développement considérable, malgré la simplicité de l'énoncé). Enfin, dans le but de s'approcher d'une version en temps réel du modèle, une exploration des possibilités d'accélération matérielle des calculs sera faite. L'ensemble du processus sera automatisé via une série de scripts informatiques. Les résultats seront validés à l'aide de mesures expérimentales réalisées sur des maquettes de différents niveaux de complexité.Le projet permettra à tous les industriels d'impliqués d'améliorer leur capacité à modéliser des systèmes électriques complexes, et par le fait même, d'augmenter leur compétitivité sur le marché.

航空运输的电气化推动了像BA这样的飞机制造商，以开发最先进的工具和技术，以更快地获得认证。这些工具之一是数值模拟，特别是实时模拟器以及硬件。这种方法允许快速和低成本测试各种组件的集成，而无需开发全尺寸的模型。当前仿真模型的一个弱点是电源线。在飞机中，称为“线束”的一束电线遵循复杂的途径，并用作当前返回路径的机身的导电部分。这引起了复杂的电磁行为，需要使用高级建模工具来生成接线模型。可以通过使用几种单独单独工作但从未将它们耦合在一起的模拟工具来解决此问题。从干净的CAD表示线束路线和导体的规格开始，可以使用S-PEEC方法（Galileo EMT软件），以生成矢量拟合函数形式的频率依赖性电路参数，进而成为输入到MATLAB/SIMULINK电路电路模拟器（此通道）（此通道）（此通道代表实质性的劳动）。最后，为了更接近该模型的实时版本，将实现对使用计算加速的可能性的探索。整个过程将通过计算工作流进行自动化。结果将通过对各种复杂性的模型进行的实验测量进行广泛验证。该项目将帮助所有合作伙伴增强其建模复杂电气系统的能力，同时，这将提高他们在市场上的竞争力。 Outils et des Techniques de Pointe Poiste Certifier Leurs Produits和Rapidement。 L'un de ces Outils est la SimulationNumérique，eNululier les Simulateurs Temps tempsréelCouplésàduMatériel。 cette grathe permet de testerl'intégrationde dive de diver dive de diver copposement et - faiblecoût，sansavoiràdévelopperdesmaquettes -des maquettes - grandeéchelle。 lescâblesd'Lemimentation un des des faibles desmodèlesdeMigèlesde Actuels。 DES DES DES DES公司在组织的综合体中享有很高的声誉，并正在努力。这是一种包括组织复合体的评论形式。这是一种包括组织复合体的评论形式。这是一种评论形式，其中包括组织的复杂性，包括组织进行模拟的努力，并且组织具有强烈的好奇感。该组织的3D版本导致了S-PEEC（Logiciel Galileo EMT）的创建，并创建了已经转变为已转换为巡回舞蹈的电路的电路。电路舞蹈纪念巡回舞蹈通讯，包括巡回舞蹈，这是由巡回演唱会模拟的一种修饰符的形式，而巡回舞蹈是Matlab / simulink的主要因素，这本书还提供了一种创建一本书的方法。这本书还提供了一种创建不使用的书的方法。 différentsniveauxdeComplecité.leprojetpermettraàtousles Industrielsd'mendiquésd'Améméliorerleuraurapacitéàmodéliserdessyliserdessystèmesélectriquescomplefteres confffferes等，等人，et par le le faitmême，d'Augmenter lemmenter lemmenterLeururcompétitivitivitivitivitesur le surle surle surle sur le sur le surle surle surle surle surlecrashé。