技術(shù)分享|使用TSMaster從零打造車(chē)輛控制器HIL實(shí)時(shí)仿真系列5-ECU HIL仿真的具體實(shí)施
一、HIL硬件在環(huán)
上一個(gè)章節(jié)介紹的ABS算法仿真和車(chē)輛模型的運(yùn)行,它們的 功能并不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地繪制曲線,搜集運(yùn)行數(shù)據(jù),而是有著 更深層次的目的,那就是與外部世界聯(lián)動(dòng),將輸入和輸出數(shù) 據(jù)完完全全暴露在真實(shí)世界中,達(dá)到HIL的真正目的——硬件 在環(huán)。
與外部世界交互這個(gè)過(guò)程可以說(shuō)十分簡(jiǎn)單,只需要為此專(zhuān)門(mén) 設(shè)計(jì)一個(gè)dbc文件,加載到TSMaster中,再將系統(tǒng)變量中的 內(nèi)容映射到總線上即可。
在此我準(zhǔn)備了一個(gè)簡(jiǎn)單的dbc文件,它包含四個(gè)輪速,還有 四個(gè)輪缸壓力信號(hào)。我們將其拖入tsmaster中。
再打開(kāi)RBS,讓剩余總線仿真接管這些信號(hào)的發(fā)送
隨后我們打開(kāi)硬件通道選擇器,將CAN通道選擇為同星的一 款總線工具——TC1005,作為演示,TC1005的通道1 和通道 2互相連接在了一起,確保發(fā)出的報(bào)文可以被正確應(yīng)答。
我們啟動(dòng)RBS,打開(kāi)Trace窗口,就可以看到我們需要的信號(hào)都在總線上以預(yù)定的頻率發(fā)送 著,當(dāng)然這些信號(hào)由于沒(méi)有更新,初始值都是0,下一步就是
做信號(hào)綁定,將系統(tǒng)變量中的值傳給這些信號(hào)。
首先停止仿真,回到我們的算法小程序,添加預(yù)發(fā)送函數(shù),接管 輪速和壓力報(bào)文的發(fā)送過(guò)程,這意味著每當(dāng)報(bào)文即將被發(fā)出,系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用這些預(yù)發(fā)送函數(shù),我們只需要簡(jiǎn)單地在這 些函數(shù)內(nèi)更新我們所需的信號(hào)即可。
我們?cè)囍x一下值。最后我們?cè)趫D形窗口中,添加需要觀測(cè)的CAN信號(hào),包括速度信號(hào)和壓力信號(hào)等等。
至此,我們完成了所有所需的信號(hào)的預(yù)發(fā)送函數(shù),是時(shí)候啟 動(dòng)整個(gè)仿真過(guò)程了,還是同樣的流程,連接TSMaster的應(yīng) 用程序,點(diǎn)擊自動(dòng)化模塊的啟動(dòng)按鈕??梢钥吹杰?chē)輛正在運(yùn)行過(guò)程中。
隨著程序的運(yùn)行,我們可以實(shí)時(shí)觀測(cè)到總線上活躍的輪速和 壓力信號(hào),這些信號(hào)就最終與真實(shí)世界發(fā)生了交互。
二、實(shí)現(xiàn)車(chē)輛控制器的HIL仿真
有了前面的基礎(chǔ),可以說(shuō)此時(shí)我們真正踏入了HIL實(shí)時(shí)仿真 的大門(mén)。使用這一整套流程,以不變應(yīng)萬(wàn)變,實(shí)現(xiàn)各式各樣 的車(chē)輛控制器的HIL仿真。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,倘若我們需要對(duì)所開(kāi)發(fā)的ibooster進(jìn)行 HIL仿真, ibooster是真實(shí)的ECU。我們就需要導(dǎo)入 這個(gè)ibooster的所有網(wǎng)絡(luò)的dbc文件,用我們的RBS將它所需的信號(hào)全部仿真出來(lái)。
而要仿真信號(hào),最簡(jiǎn)單的方法則是,在RBS仿真界面上,選中我們所需的ibooster節(jié)點(diǎn),點(diǎn)擊右鍵,一鍵自動(dòng)生成HIL配置,這步操作可以自動(dòng)激活 ibooster依賴(lài)的其他節(jié)點(diǎn)和報(bào)文。
其次,來(lái)到小程序中,通過(guò)預(yù)發(fā)送函數(shù),構(gòu)造此節(jié)點(diǎn)所需的 各類(lèi)總線信號(hào)。
再接下來(lái)就是一些硬件的信號(hào),比如遇到踏板信號(hào),可以通過(guò)電缸自動(dòng)化接口或是定制的 API實(shí)現(xiàn)。
同時(shí),如果遇到IO或通斷信號(hào),則通過(guò)我們的IO板卡和繼電器 板卡API實(shí)現(xiàn);
如果是遇到輪速等特殊傳感器信號(hào),則通過(guò)我們的輪速模擬板卡API實(shí)現(xiàn);
如果遇到電源電壓的控制,可以使用可編程電源配合API 的方式實(shí)現(xiàn);
最后,我們可以打開(kāi)自動(dòng)化模塊,編寫(xiě)一系列用例,來(lái)對(duì)我 們的產(chǎn)品進(jìn)行各種可能的測(cè)試。
當(dāng)然,這一切背后還有個(gè)重要的前提,那就是軟件之外的一切準(zhǔn)備工作,也就是ECU機(jī)械和液壓負(fù)載必須提前準(zhǔn)備完畢。
只要上述內(nèi)容都就緒,那么便可以設(shè)計(jì)并最終執(zhí)行無(wú)人值守的全自動(dòng)化參數(shù)遍歷和測(cè)試,在測(cè)試結(jié)束后,再通過(guò)預(yù)先配置的信息,實(shí)現(xiàn)測(cè)試報(bào)告的一鍵自動(dòng)生成。
最后的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容,由于細(xì)節(jié)過(guò)于繁雜,實(shí)現(xiàn)方式各異,在此 從略,我們有理由相信,基于TSMaster的這一整套仿真架構(gòu),小伙伴們也可以發(fā)揮自己的聰明才智,設(shè)計(jì)出各式各樣的HIL實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)。
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