Co-simulation de systèmes multi-physique pilotée par Rhapsody et CosiMate. Thierry Roudier (KiasTek) Philippe Leblanc (IBM Rational)

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1 Co-simulation de systèmes multi-physique pilotée par Rhapsody et CosiMate Thierry Roudier (KiasTek) Philippe Leblanc (IBM Rational)

2 Qu est ce que le multi-physique? Exemple de l automobile Modèle global de véhicule : Contrôle : logiciel Asservissement : automatique Transmission : mécanique et hydraulique Moteur : thermique Batterie : électrique Chaque domaine est traité par une solution de modélisation et de simulation dédiée

3 Qu est ce que le multi-physique? Contrôle : UML, SysML avec Rhapsody (IBM Rational) Asservissement : data-flow diagram avec Matlab/Simulink (The MathWorks) Mécanique - Hydraulique : Imagine.Lab AMESim (LMS International) Thermique : GT-Power (Gamma Technologies) Electrique : Saber (Synopsys)

4 Qu est ce que la co-simulation? Methodologie de simulation permettant à des composants individuels d être simulés dans des environnements de simulation différents Le type d information échangé peut varier d un modèle à l autre Principaux schémas de couplage Nature coupling : systèmes physiques Signal coupling : modèles de contrôle Data coupling : flux de données

5 Qu est ce que la solution CosiMate? CosiMate offre un environnement de simulation globale liant dynamiquement des simulateurs hétérogènes représentants des systèmes physiques et mathématiques à différents niveaux d abstraction Chaque couple modèle/simulateur communique avec le bus de co-simulation via des ports d E/S intégrés au modèle Le bus de co-simulation agit comme un contrôleur de communication

6 CosiMate dans le cycle de conception Utilisé à différents d abstraction, CosiMate permet de vérifier la fonctionnalité du système et des communications inter-modèles Une plate-forme de co-simulation unique mais évolutive : 1 modèle mais plusieurs niveaux d abstractions 1 modèle mais plusieurs niveaux de fidélité Une vue centrée sur le modèle : La plate-forme est contrôlable à partir des modèles Une distribution des modèles pour plus de performance plus de flexibilité

7 Couplage avec Rhapsody Définition des ports d E/S comme des classes Type de donnée Direction Type de port : bloquant/non-bloquant Configuration de l objet Nom du port Connexion du port Par lien entre objets

8 Un cas d étude simple Une simulation multi-physique L antenne est un modèle 3D développé sous MD Adams Les modèles 1D (Simulink, Saber, AMESim) représentent les asservissements Un modèle UML sous Rhapsody contrôle l élévation et l azimuth

9 Description du modèle Rhapsody Le modèle contient 3 ports de sortie et 2 ports d entrée connectés au bus CosiMate A chaque mise à jour des ports de sortie par les machines d état, un évènement est envoyé au bus de co-simulation Les ports entrants sont bloquants et réagissent aux évènements propagés par le bus CosiMate Ports entrants Ports sortants

10 Synchronisation des données Solveurs synchronisés toutes les 1ms Evènements Rhapsody propagés aux solveurs toutes les 1ms Nouvelle valeur pour Rhapsody = Evènement

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12 La plate-forme de co-simulation Antenna (MD Adams) Azimuth Position Rotor Velocity Azimuth Control (Saber) Elevation Reference Elevation Reference (AMESim) Antenna Velocity Torque Torque Elevation Position Up Down Azimuth Reference Elevation Control (Simulink) User Control (Rhapsody)

13 Conclusion La modélisation multi-physique est incontournable CosiMate offre une solution de simulation globale Evolutive et modulable Flexible Distribuée Le modèle UML joue le chef d orchestre dans une simulation multi-physique Rhapsody fournit les capacités de simulation intégrées dans CosiMate

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16 BACKUP SLIDES

17 Le bus de co-simulation CosiMate Synchronisation des modèles Mode timé: de multiples fréquences sont définies sur le bus synchronisant les échanges de données intersimulateurs Mode événementiel : la donnée est l événement. L événement est propagé jusqu au simulateur récepteur. Plusieurs mécanismes de réception sont disponibles : polling, interruption avec ou sans «bufferisation» Mode mixte timé/événementiel pour plus de flexibilité