(firemní článek)
Chcete vyhrávat automobilové závody? Používejte MATLAB!
Spolupráce herce Paula Newmana a obchodníka Carla Haase dala v roce 1983 vzniknout závodnímu týmu Newman-Haas Racing (NHR). Automobily této stáje úspěšně bojují v závodním seriálu Championship Auto Racing Teams (CART), který je považován za jeden z nejrychlejších a nejlépe obsazených závodů ve světě. Startovní pole bývá velmi vyrovnané a o prvenství rozhodují pouze zlomky sekund. Takové prostředí vyžaduje jednak perfektní piloty, jednak optimálně vyladěné závodní vozy. Inženýři stáje NHR vytvořili ve výpočetním prostředí MATLAB aplikaci Race Car Data Analysis (RCDA), která jim pomáhá „vyladit“ automobil pro danou trať ve velmi krátkém čase.
Úkolem bylo velmi rychle získat charakteristiky vozu z palubního počítače, data zobrazit a učinit rozhodnutí o nastavení tuhosti pérování, geometrie náprav, výšky podvozku apod. Každý stroj stáje NHR je vybaven více než třiceti čidly, která snímají polohu tlumičů, zatížení a otáčky kol, rychlost a akceleraci stroje, zařazený rychlostní stupeň, tlaky a teploty na důležitých místech atd. Během zhruba pěti až deseti testovacích okruhů na závodní dráze shromáždí palubní počítač více než 10 MB dat. K tomu je třeba připočítat subjektivní popis tratě a chování vozu, který poskytne technikům řidič vozu. Na základě těchto informací je zapotřebí během přibližně jedné hodiny doladit parametry vozu k vlastnímu závodu.
Původně inženýři NHR spoléhali na vlastní programy, napsané v jazyce C, ale tato cesta se ukázala jako neefektivní – rozšiřování programu o nové funkce bylo zdlouhavé a drahé a program rychle zastarával, především s ohledem na možnosti nových operačních systémů. K dispozici byly standardní programové balíky pro analýzu dat ze závodních strojů, které používají ostatní stáje. Avšak tyto programy mají omezené schopnosti, jsou uzavřené a bez možnosti rozšířit je o vlastní funkce a algoritmy, které původní systém NHR používal (model vozu o asi 250 rovnicích). „Chtěli jsme jít dále než ostatní, abychom získali výhodu,“ říká o strategii týmu Michael Hegel, hlavní inženýr NHR.
Odborníci Newman-Haas Racingu využili možnosti nabízené výpočetním prostředím MATLAB a vytvořili v tomto jazyce program Race Car Data Analysis (RCDA). MATLAB poskytl programátorům kromě otevřeného vývojového prostředí s programovacím jazykem čtvrté generace především velké množství knihoven funkcí a nástrojů pro analýzu signálů a vývoj algoritmů na filtraci dat. Grafické možnosti prostředí MATLAB dovolily programátorům vytvořit špičkové uživatelské rozhraní programu s nejmodernějšími prvky vizualizace dat včetně prostorových grafů a animace jednotlivých subsystémů závodního vozu. „MATLAB nám dal mohutný výpočetní potenciál, na jehož základě jsme byli schopni vytvořit náš analytický systém,“ pokračuje Michael Hegel, „jsme jediným týmem v sérii CART, který má svůj vlastní specializovaný analytický nástroj. Na rozdíl od ostatních jsme schopni operativně rozšiřovat a modifikovat náš program podle okamžitých potřeb vozu nebo tratě, čímž získáváme podstatnou výhodu před našimi soupeři.“
Newman-Haas Racing zavedl nový analytický systém do provozu v roce 1998. Během následujícího roku se zdvojnásobil počet vítězství jeho vozů a v polovině sezóny 1999 byl tým NHR s nejvyšším počtem bodů v čele seriálu CART.
„MATLAB nám pomohl lépe vyladit naše automobily, což se v zápětí projevilo na lepších tréninkových a kvalifikačních časech, lepší pozici na startu a především ve větším počtu vítězství!“ uzavírá Michael Hegel.
HUMUSOFT s. r. o.
Novákových 6
180 00 Praha 8
tel: 02/66 31 57 67
tel./fax: 02/684 41 74
e-mail: info@humusoft.cz
http://www.humusoft.cz
|