[Prescan] FMI, FMU 표준을 사용하는 타사 차량 동역학 모델 또는 기타 모델을 Prescan에 연동하는 방법

 이번에는 FMI, FMU 표준을 사용하여 타사 차량 동역학 모델이나 기타 모델을 Simulink의 Prescan 컴파일 시트에 포함시키기 위해 연동하는 방법을 설명하겠습니다.

 간단한 방법 중 하나는, 차량 동역학 모델 또는 기타 모델이 Simulink에서 생성된 경우입니다. 이 경우에는Prescan이 이미 Simulink와 인터페이스를 제공하고 있기 때문에 해당 모델을 직접 Prescan에 포함시킬 수 있습니다. 모델을 컴파일 시트에 복사하고 연결하면 됩니다. 이 경우 일부 변환 작업이 필요할 수도 있습니다.

 위의 방법보다 일반적인 연동 방법은 FMI / FMU 표준을 사용하는 것입니다.

 FMI 표준을 통해 차량 동역학 모델을 Prescan 컴파일 시트에 가져올 수 있으며, 전체 컴파일 시트를 FMI로 변환하여 FMI 시뮬레이터에서 시뮬레이션할 수도 있습니다.

 이를 위해서는 다음과 같은 사전 조건이 필요합니다:

- FMI kit 버전 2.5 이상

- Microsoft Visual Studio C++

FMI Kit이 설치되어 있지 않은 경우 다음 단계를 따라주세요.

<FMI 툴박스 설치 방법>

다운로드에 대한 자세한 정보는 다음 링크에서 확인할 수 있습니다.

https://github.com/CATIA-Systems/FMIKit-Simulink

FMI Kit 폴더의 압축을 푼 후, 아래 명령어를 사용하여 MATLAB Simulink에 FMI Kit을 설치해야 합니다.

% FMI Kit 폴더를 MATLAB 경로에 추가

addpath(fullfile(pwd, 'FMIKit-Simulink-3.1'))

% FMI Kit 초기화

FMIKit.initialize()

설치가 성공적으로 완료되었다는 메시지가 표시됩니다.

그 후, 컴파일 시트에서 Useful blocks 중에 FMI 블록 아이콘이 표시되는지 확인하십시오.

이 작업을 수행하기 전에 MATLAB Simulink를 종료한 후 다시 시작해야 합니다.

자세한 내용은 아래를 참고하세요. 

모든 설정이 완료되면 Experiment을 엽니다.

차량(Car)을 클릭하고 Object Configuration을 엽니다.

Vehicle Dynamics 탭으로 이동한 후 User Defined을 선택합니다.

이제 Prescan 이외의 차량 동역학 모델이나 필요한 기타 모델을 가져올 수 있는 Unspecified(지정되지 않음) 옵션을 선택할 수 있습니다.

Prescan은 CarSim 및 TruckSim을 위한 템플릿을 제공하며, 이를 통해 차량 동역학 모델과의 연결 및 변환 설정이 자동으로 구성됩니다.

원하는 옵션을 선택한 후, FMU 파일을 찾아 선택 합니다. 세부 화면은 아래와 같습니다.

 그 다음 Simulink를 빌드(Build)하고 실행(Start)하면, FMU가 컴파일 시트(Compilation Sheet)에 표시됩니다.

 이후, 아래와 같이 Wheel Displacement 탭으로 이동하여 해당 기능을 활성화합니다.

 GUI에서 Experiment > Simulation Scheduler로 이동한 후, 컴파일 시트 주파수(Compilation Sheet Frequency)를 200Hz로 설정합니다.

 컴파일 시트에서 FMU를 가져온 모습은 다음과 같습니다.

차량 동역학 모델을 사용할 경우, 해당 FMU는 차량 모델 내부에 포함됩니다.

FMU를 클릭하면, 입력/출력(Input/Output) 설정 등 다양한 옵션을 구성할 수 있는 설정 창이 표시됩니다.

 빨간 테두리로 표시된 블록은 사용자 정의 동역학(User Specified Dynamics) 블록을 나타냅니다.

이 블록 내부에는 동역학 FMU 모델이 저장되며 입력(Input)과 출력(Output)을 연결하고 설정해야 하는 부분입니다.