■ 高亚辉 王松 朱静 王琴 刘明 / 中国航发控制所

相对于传统的实现方式，基于模型的FADEC系统软件开发可以在前端完成约55%的设计活动，通过更早地发现、解决设计中存在的问题，提高了迭代效率。

航空发动机全权限数字式电子控制（FADEC）系统基于模型的软件开发的工作量大且过程繁复。传统的开发模式是先对主机需求直接进行分解，再传递给软件开发人员进行手工编码和报告，然后在半物理模型上进行验证和调试。这种模式缺少桌面设计过程（即多专业协同，完成信号处理、故障检测、余度管理、故障对策、控制律、健康监视与告警等算法与逻辑的设计建模与模型集成，模型集成前需由各专业设计人员自己完成相应模块的单元测试），在软件完成编码、半物理或台架试验甚至是飞行试验时才会暴露问题，迭代成本和风险都很高；而且手工编码和报告的效率低，无法满足主机日益频繁的变更需求。针对上述问题，创新团队引入了桌面原型技术，如图1所示。通过构建系统级的详细设计数字原型，借助建模仿真手段，将设计与验证活动前移，在软件开发之前先进行设计验证与迭代，从而更早发现设计问题，提高研发效率，具体如图2所示。

图1 桌面原型流程

模型构建

为了降低建模门槛、提高建模效率，创新团队从底层的基准模块库、顶层的通用模型架构和中间层的应用算法共用基础模块（CBB）等3个维度构建基础模型。

基准模块库

创新团队基于Simulink建模元素和Stateflow建模工具，针对FADEC系统的特点开发了基准模块库，主要包括基准逻辑库和基准动态库。……