Model-Based-Design in F1

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Maurizio Palmieri
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1 Model-Based-Design in F1 Team-development e generazione codice in ambienti con un breve time-to-market Riccardo Lodini

2 Indice Ferrari GES Scuderia La storia dell elettronica in F1 Principali controlli SW utilizzati in vettura Breve Time-To-Market Model Based Desing Team Collaboration

Alberto Ascari. Ascari terminerà il GP al secondo posto.

3 Ferrari GES Scuderia Ferrari prende parte al GP di Monaco il 21 Maggio del 1950, con la 125 F1 guidata da Alberto Ascari. Ascari terminerà il GP al secondo posto. A tutt oggi Ferrari partecipa al campionato di F1 (stagione 2016)

4 La storia dell elettronica in F prime applicazioni: - Accensione Capacitiva - Iniezione Meccanica - Strumentazione Meccanica Accensione - Iniezione Controllo Cambio e Frizione

La storia dell elettronica in F1 1993 - Traction Control - Drive by Wire - Sospsensioni attive 1994 -

TRACTION CONTROL - No multidownshift, no launch control - No telemetria bidirezionali - No sospensioni

5 La storia dell elettronica in F Traction Control - Drive by Wire - Sospsensioni attive Divieto di ogni driver s aid Successivamente ulteriori restrizioni sono state applicate negli anni : - NO TRACTION CONTROL - No multidownshift, no launch control - No telemetria bidirezionali - No sospensioni attive, no ABS - No brake balance automatico - No electronic power steering - Single ECU per controllo veicolo

6 Principali controlli SW utilizzati in vettura ICE/ERS control software

7 Principali controlli SW utilizzati in vettura Chassis control software

8 The race starts at two o clock Non c è alcuna possibilità di ritardare la partenza di una gara: il countdown è impossibile da fermare. Il SW deve essere completato entro determinate dead-line a regolamento Ci sono «time-gates» fissati per commit, debug e validazioni

9 Breve Time-To-Market

10 Breve Time-To-Market

Model Based Design e Team Collaboration La drastica riduzione dei test in pista, unita alla necessità di uno sviluppo rapido ha permesso l introduzione del MDB in

11 Model Based Design e Team Collaboration La drastica riduzione dei test in pista, unita alla necessità di uno sviluppo rapido ha permesso l introduzione del MDB in tutti i suoi aspetti che vanno dal «rapid prototyping» alla «code generation», dalla «Team-collaboration» fino all utilizzo degli strumenti per la verifica e validazione.

12 Model Based Design Analisi del controllo Analisi del controllo

13 Model Based Design Analisi del controllo Analisi dei requisiti richiesti dalla pista e/o dai control engineer Analisi della legalità delle richieste Impatto a livello dei vari applicativi coinvolti Determinazione delle fasi di debug e delle rispettive necessità dei test bench

14 Model Based Design Implementazione del modello Implementazione del modello

15 Model Based Design Implementazione del modello Prima implementazione del layout di controllo Definizione delle variabili osservabili (Telemetry purpose) Definizione dei parametri configurabili (programmabili dall utente) Definizione del Test Harness e preparazione dell ambiente di sviluppo

16 Model Based Design Simulazione della strategia Simulazione della strategia

17 Model Based Design Simulazione della strategia Preparazione degli stimoli del Draft Model direttamente dalla telemetria Pre-Calibrazione dei parametri di configurazione in ottica del successivo debug Simulazione in ambiente Matlab, Simulink e Stateflow del Test Harness precedentemente configurato Analisi dei risultati e reiterazione del processo mediante valutazione dei requisiti

18 Model Based Design Generazione codice

19 Model Based Design Generazione codice Sistema automatico per la gestione del Build Gestione di una «build factory» interna per l equivalenza della generazione di codice all interno del team Analisi combinata (code review) di alcune parti di codice generato Gestione del processo di build e personalizzazione del post processing Preparazione dei file a2l e finalizzazione automatica degli update per i tool di programmazione delle ECUs

20 Model Based Design Debug on Target Debug on Target

21 Model Based Design Debug on Target Simulatori ad-hoc a stimolo controllato Play- back di telemetria Test pattern specifici in open loop Simulatori HIL completi con modellistica aggiornata dagli enti aziendali (Motore, Veicolo, Cambio e Aerodinamica) Gestione automatica delle prove

22 Model Based Design Validation & Verification Validation & Verification

23 Model Based Design Validation & Verification Introduzione della tracciatura dei requisiti all interno del modello Pesante utilizzo di regole di coding (Model Advisor) per la gestione delle procedure interne Riduzione della fase di debug e dei tempi di compilazione delle releases Interfacciamento con i tool di pianificazione aziendale per la tracciatura delle features (previsione di performance) Automazione del processo di test e debug in coda alle emissioni dei binari

24 Team Collaboration

25 Team Collaboration Rapida risposta ai problemi pista Modularizzazione delle funzioni SW Introduzione dei Collaboration Tools Necessità di automatizzare le fasi procedurali per la «messa in pista» Utilizzo del Model Advisor

direttamente dall ambiente di sviluppo Mathworks. Gestione delle differenze con il Repository direttamente da Simulink Project.

26 Team Collaboration La sempre più completa integrazione di Matlab e Simulink con i VCS e la sempre più crescente potenzialità dello scripting Matlab ci ha permesso di aumentare l efficienza di gestione dell intero progetto sorgente, e della sua configurazione, direttamente dall ambiente di sviluppo Mathworks. Gestione delle differenze con il Repository direttamente da Simulink Project. Controllo diretto delle differenze da Simulink Report Generator Project Management Gestione delle differenti interfacce Assemblaggio automatico dei modelli finali

relativa getione automatica) dei tool di collaborazione utilizzati dal nostro team di sviluppo.

27 Build History Notifiche di rilascio automatiche Statistiche personalizzate intime al codice prodotto Team Collaboration Introduzione diretta all interno di Matlab, Simulink e Stateflow dei link (e relativa getione automatica) dei tool di collaborazione utilizzati dal nostro team di sviluppo. Gestione dinamica delle note al codice Tracciatura delle anomalie Creazione automatica dei documenti di rilascio

28 Sfide Future Introduzione completa della Continuous Integration Automatizzazione dei regression test Integrazione del Big Data mining nel processo di prima validazione del SW

29 Grazie!

30 Flusso di processo per la generazione codice

31 Un po di numeri Per ogni stagione Circa 300 versioni di codice embedded Più di 1000 richieste di modifiche SW Un paio di bachi triviali Una decina di bachi concettuali (spec misunderstanding)

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