汽車(chē)實(shí)時(shí)測(cè)試的演變
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時(shí)間：2012-10-08
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隨著產(chǎn)品和系統(tǒng)的復(fù)雜性日益增加，測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)也面臨著更多的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)需要將多種功能整合起來(lái)，由此產(chǎn)生的系統(tǒng)可以同時(shí)滿(mǎn)足多種需求，而這些需求在以往則是分別由多個(gè)獨(dú)立的實(shí)時(shí)測(cè)試應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
這種趨勢(shì)可以很好的體現(xiàn)在基于模型的測(cè)功機(jī)的出現(xiàn)上。通常情況下，測(cè)功機(jī)測(cè)試系統(tǒng)包括一個(gè)使用比例-積分-微分（PID）控制算法的實(shí)時(shí)測(cè)試應(yīng)用，來(lái)為UUT產(chǎn)生不同的負(fù)載和速度條件。該測(cè)試系統(tǒng)將靜態(tài)激勵(lì)曲線(xiàn)應(yīng)用到PID控制器和UUT上，用于執(zhí)行和驗(yàn)證設(shè)備?；谀Ｐ偷臏y(cè)功機(jī)系統(tǒng)是從傳統(tǒng)的測(cè)功機(jī)演變而來(lái)的，它使用模型來(lái)執(zhí)行高級(jí)控制算法以及生成動(dòng)態(tài)激勵(lì)曲線(xiàn)。
Wineman Technologies公司的工程師使用NI的RTT平臺(tái)生產(chǎn)了6輪形式的獨(dú)立底盤(pán)測(cè)功機(jī)系統(tǒng)。為了充分測(cè)試他們的車(chē)輛，測(cè)功機(jī)需要能夠產(chǎn)生不同的測(cè)試條件，使其可以模擬車(chē)輛在不同地形上行駛的情況。
例如，基于模型的測(cè)功機(jī)必須能夠?qū)崿F(xiàn)以下的狀態(tài)，即兩個(gè)輪子在雪地中行駛、一個(gè)輪子在泥地中滑行、兩個(gè)輪子在松散的礫石中行駛，而另一個(gè)輪子則脫離地面。此外，該系統(tǒng)還需要模擬車(chē)輛行進(jìn)時(shí)，輪子到輪子間的地形變化。
要實(shí)現(xiàn)這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)，工程師們需結(jié)合他們實(shí)現(xiàn)測(cè)功機(jī)及HIL仿真器的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建一個(gè)相比傳統(tǒng)的測(cè)功機(jī)測(cè)試系統(tǒng)具有更多特性的測(cè)試系統(tǒng)，而這些特性更常見(jiàn)于HIL測(cè)試系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，他們必須確定性地執(zhí)行復(fù)雜模型來(lái)提供動(dòng)態(tài)激勵(lì)以產(chǎn)生6個(gè)相關(guān)的速度/扭矩的曲線(xiàn)以及執(zhí)行高級(jí)控制以完成此任務(wù)。
實(shí)時(shí)測(cè)試要求的整合也可以體現(xiàn)在歐洲研究機(jī)構(gòu)RobotikerTecnalia的應(yīng)用中。在他們研究和開(kāi)發(fā)混合電動(dòng)汽車(chē)（HEV）的動(dòng)力總成系統(tǒng)的過(guò)程中，工程師們使用NI的實(shí)時(shí)測(cè)試平臺(tái)建立了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的HIL測(cè)試系統(tǒng)。
他們沒(méi)有完全對(duì)汽車(chē)傳感器和執(zhí)行器與ECU的交互進(jìn)行電力仿真，而是用實(shí)際的機(jī)電組件取代了動(dòng)力總成牽引驅(qū)動(dòng)的軟件模型。然后，將這些組件與模擬汽車(chē)其它部分的軟件模型相連成閉環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)更精確和更靈活的測(cè)試系統(tǒng)（見(jiàn)圖3）。
圖3. 機(jī)械部件被添加到HIL仿真當(dāng)中，以幫助更有效率的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證HEV動(dòng)力總成系統(tǒng)由于物理組件被添加到仿真中，因此他們需要為牽引驅(qū)動(dòng)器添加一個(gè)負(fù)載加載機(jī)制，以便該仿真能夠控制它的負(fù)載加載條件。HIL仿真器提供了模擬負(fù)載值，通過(guò)機(jī)械耦合加載到該牽引驅(qū)動(dòng)上。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)這個(gè)專(zhuān)門(mén)的HIL測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，Tecnalia的工程師們需要同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)HIL仿真器和一個(gè)基于測(cè)功機(jī)的負(fù)載加載系統(tǒng)，在兩者的協(xié)同工作下，可以提供一個(gè)HEV動(dòng)力總成的機(jī)電仿真。
消費(fèi)者的期望、監(jiān)管機(jī)構(gòu)以及競(jìng)爭(zhēng)壓力正在推動(dòng)產(chǎn)品以越來(lái)越快的速度實(shí)現(xiàn)越來(lái)越復(fù)雜的功能。隨著企業(yè)試圖在激增的復(fù)雜性要求與較短的開(kāi)發(fā)周期、更高的可靠性要求以及不變的甚至是減少的預(yù)算之間尋找平衡，實(shí)時(shí)測(cè)試技術(shù)在開(kāi)發(fā)的進(jìn)程中的重要作用日益凸顯。
評(píng)論