硬件在环仿真策略说明

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硬件在环仿真的基本概念与工作流程

硬件在环仿真的基本概念与工作流程

硬件在环仿真的基本概念与工作流程1.引言1.1 概述硬件环仿真是一种通过计算机模拟硬件设备行为和功能的技术。

在现实世界中,设计、开发和测试硬件电路需要大量的时间和资源。

然而,借助硬件环仿真技术,我们可以在计算机上创建和模拟硬件设备,以验证和分析其性能、功能和稳定性。

这种技术不仅可以显著提高硬件开发过程的效率,还可以大幅降低成本和风险。

在硬件环仿真中,我们使用仿真软件和工具,在计算机上构建一个模型来代表真实世界中的硬件设备。

这个模型可以描述硬件设备的逻辑结构、电气特性和行为。

通过对模型进行各种测试和分析,我们可以评估硬件设计的可行性、性能瓶颈和可能的问题。

硬件环仿真还可以帮助设计人员在实际制造之前进行改进和优化,以确保最终产品的质量和可靠性。

硬件环仿真的工作流程一般包括几个主要步骤。

首先,我们需要准备仿真软件和工具,并根据设计要求和目标创建硬件模型。

这个模型可以包括各种硬件组件、电路和连接方式。

接下来,我们需要定义和设置仿真参数,例如电压、时钟频率和输入信号。

然后,我们可以对模型进行仿真运行,观察和分析其行为和响应。

通过仿真结果,我们可以评估硬件设计的性能和功能是否符合预期。

如果存在问题或改进空间,我们可以对模型进行修改和优化。

最后,我们可以输出仿真结果和报告,以便与其他团队成员共享和讨论。

总之,硬件环仿真是一种重要的工具和技术,它可以帮助设计人员和工程师在硬件开发过程中更加高效地进行设计、测试和优化。

通过模拟和评估硬件设备的性能和功能,硬件环仿真可以大大缩短开发周期,降低成本,并提高最终产品的质量和可靠性。

1.2文章结构2. 正文2.1 硬件环仿真的基本概念硬件环仿真是通过计算机软件模拟硬件系统的运行行为,以达到验证和分析硬件设计的目的。

它可以帮助设计人员在实际制造硬件之前评估和验证硬件设计的正确性和可靠性。

硬件环仿真技术已在电子、通信、航空航天、汽车等领域广泛应用。

2.2 硬件环仿真的工作流程硬件环仿真的工作流程包括设计建模、验证仿真和结果分析三个主要阶段。

硬件在环(HIL)仿真应用中的

硬件在环(HIL)仿真应用中的

硬件在环(HIL)仿真应用中的LabVIEW FPGA硬件在环(HIL)仿真可以对虚拟运行环境中的设备进行非常逼真的模拟。

一个典型的HIL 系统包括用于从控制系统接收数据的传感器、用于发送数据的传动器、一个用于处理数据的控制器、一个人机界面(HMI)以及一个开发后仿真分析平台。

National Instruments公司通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。

NI 的R系列可重新配置型输入/输出硬件和LabVIEW FPGA 软件模块为HIL提供了更高性能的平台。

本文简要介绍了经过改进的NI平台如何帮助您快速设计和配置您自己的HIL系统。

目录:• 简介• HIL 概述• 用NI产品建立您自己的HIL系统• NI帮助Woodward Governor公司成功实施HIL• 结论简介嵌入式控制系统在控制典型机械系统中的不同组件时发挥了重要的作用。

以小型无人驾驶飞机的自动导航装置的设计为例。

设计中的一个微小错误可能导致价值2亿美元的飞机在传统测试中坠毁。

在实际测试之前进行系统的软件模拟通常都没有多大意义,因为它不能与实际上的模拟和数字信号实时运行。

这一难题使得HIL仿真成为了在最终运用之前对嵌入式控制系统进行测试的标准方法。

HIL仿真可以对虚拟运行环境中的设备进行非常逼真的模拟。

一个典型的HIL系统包括用于从控制系统接收数据的传感器、用于发送数据的传动器、一个用于处理数据的控制器、一个人机界面(HMI)以及一个开发后仿真分析平台。

National Instruments公司通过其创新的低成本模块化硬件和软件平台帮助工程师和科学家设计并建立自己的HIL系统。

NI的R系列可重新配置型输入/输出硬件和LabVIEW FPGA软件模块为HIL提供了更高性能的平台。

HIL 概述☆设计周期中的HIL传统测试方法,即静态测试,通过提供已知输入和测量输出对特定组件的功能进行测试。

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真

基于LabVIEWRT的硬件在环仿真随着科技的发展,计算机在各行各业中扮演着越来越重要的角色,其中软件的发展更是引领着各大领域向前发展。

在这一不断变化的环境下,硬件如何与软件相结合,完成更为复杂的任务,成为了各大行业中面临的难题。

而在这些任务中,环境仿真更是成为了硬件工程师们较为注重的一项任务。

LabVIEWRT是一种软件平台,它支持硬件与软件的互联,使得硬件工程师们更加容易地控制和监测硬件设备。

通过使用LabVIEWRT,硬件工程师可以在真实的环境中测试硬件设备,同时在现实世界中进行仿真。

这样,硬件工程师们就可以更加准确地预测设备的功能和性能,进而实现更高的安全性、可靠性和可维护性。

在环境仿真过程中,LabVIEWRT可以进行虚拟化测试,将实际环境的物理属性与虚拟化技术相结合,使得硬件可以在虚拟环境中进行模拟,以有效地模拟实际的环境条件。

这样,硬件工程师们就可以尝试各种环境和条件的变化,以寻找最佳的环境设置和配置。

同时,这种虚拟化测试还可以避免实际环境中可能存在的危险情况,从而提高硬件设备的安全性和可靠性。

除了在虚拟环境下进行测试,LabVIEWRT还可以动态地控制硬件设备,并查看其实时状态。

这种实时监测可以帮助工程师们更加准确地分析设备的性能,并了解其是否能够在实际环境中正常工作。

实时监测还可以帮助工程师们及时发现设备中的故障或问题,并对其进行修复或更换。

这样,硬件工程师们就可以更好地维护设备,保持其在任何环境下的最佳性能。

总的来说,LabVIEWRT在硬件领域中的应用是非常重要的。

它可以帮助硬件工程师们有效地进行环境仿真,并在虚拟环境下测试和控制硬件设备。

这种测试和控制还可以帮助工程师们了解设备的实时性能,并及时发现可能出现的问题。

这样,硬件工程师们就可以更加精确地设计和运行硬件设备,使得其在任何环境下都能够完美地工作。

除了在硬件开发中的应用,LabVIEWRT还广泛应用于自动化控制、机械制造、生产工艺等领域。

硬件在环仿真平台使用说明

硬件在环仿真平台使用说明

RT-LAB使用说明软件的打开:双击下图中红圈里的图标所含工程:所有工程都在project explorer一栏中,工程有电流校正、电压校正、两电平、三电平(level3forsecondband同level3相同)模型路径:去年对RT-LAB软件进行了一次升级,从10.4.3升级到了10.4.10,由于工作需要并没有对所有模型进行迁移,现列出以前的Simulink模型路径,如下图所示,红色圆圈中两个文件夹分别为两个版本软件的路径。

模型介绍:双击可以打开工程里包含的Matlab模型(1) 第一层模型包含两个模块:SM_***和SC_***(***表示省略具体名称)SM_***: 主要负责仿真运算,在编译完成后将结果送入仿真主机中S C_***:主要负责显示,其相关数据会留在电脑中显示出来注意!搭建新模型必须包含这两个模块模型下方的两个模块:powergui为Simulink仿真必须包含的模块ARTEMIS guide为半实物仿真必须包含的模块(该模块位于Simulink目录Library/Artemis下)使用时两个模块步长必须一致(2) 打开SM_***模块可以得到Simulink仿真模型,先说明两电平模型(工程level2所含模型)可以看出该模型主要由三部分组成:功率主电路模型、模拟输出模型和数字输入模型组成。

下图中红色圆圈所示模块为功率主电路中的采样模块,包括电压采样和电流采样,其信号通过标签传输,如图所示Vabc采集三相相电压,Iabc采集三相相电流。

下图中红色圆圈所示模块主要实现变相功能,此处就是从三相电压电流中取出A相便于观察。

下图中OpCtrl OP5142EX1模块是输入输出模块,凡是需要连接外界半实物进行输入输出交互的,都必须包含该模块,图中菜单为右击属性菜单。

下图为模型中的模拟输出部分,主要由两部分组成。

下图中的OP5142EX1 AnalogOut模块为模拟输出模块,负责将模型中的模拟信号送到半实物硬件中。

硬件在环仿真策略说明

硬件在环仿真策略说明

硬件在环仿真策略说明硬件在环仿真是一种利用计算机软件对硬件设计进行验证和调试的方法。

在硬件设计的过程中,通过硬件在环仿真可以快速检查设计的正确性、性能是否满足要求以及系统的稳定性等。

硬件在环仿真策略是指在进行硬件在环仿真前需要考虑的一些关键因素和步骤。

首先,在进行硬件在环仿真前,需要明确仿真的目标和需求。

确定仿真的目标有助于指导后续的仿真工作。

例如,确定仿真的目标是验证设计的正确性,还是验证设计的性能是否满足要求等。

其次,需要确定仿真的范围和规模。

根据设计的复杂程度和可行性,确定是否需要对整个系统进行仿真,还是只需要对一些子系统或模块进行仿真。

根据仿真的规模,可以确定所需的计算机资源和仿真的时间。

再次,需要建立仿真模型。

仿真模型是仿真过程中建立的系统模型,用于模拟硬件设备的行为和特性。

建立仿真模型可以使用不同的建模语言和工具,例如VHDL、Verilog、SystemC等。

在建立仿真模型时,需要确保模型的准确性和可靠性,以便能够有效地验证硬件设计。

接下来,需要编写仿真测试用例。

仿真测试用例是用于测试和验证硬件设计的一组输入序列。

编写测试用例需考虑到各种常规和异常情况,以覆盖尽可能多的设计场景。

编写测试用例可以使用自动化测试工具,以提高测试效率和覆盖率。

然后,进行仿真运行和调试。

在进行仿真之前,需要设置仿真参数和仿真时钟等。

然后,可以通过运行仿真模型,并观察仿真结果和波形来验证设计的正确性和性能。

如果发现设计存在问题,需要对仿真模型进行调试和修正,直到设计达到预期的要求。

最后,对仿真结果进行分析和评估。

仿真结果分析包括对仿真波形进行观察和比较,以确定设计在各种工作条件下的性能和响应。

仿真结果评估则是根据设计规格和需求进行评价,以验证设计是否满足要求。

总结来说,硬件在环仿真是一种非常重要和有效的硬件设计验证方法。

通过明确仿真目标,确定仿真范围和规模,建立仿真模型,编写仿真测试用例,进行仿真运行和调试以及分析和评估仿真结果,可以有效地验证和验证硬件设计,提高设计的质量和可靠性。

五相内置式永磁同步电机硬件在环实时仿真平台的实现

五相内置式永磁同步电机硬件在环实时仿真平台的实现
pon n i g efo tng p i t om a n FPGA s b l. A e — h ia tr s se wa o sr c e ita d sn l la i ontdaa fr ti wa ui t s mip ysc lmoo y t m s c n tu t d,whih c c nn ce o d PACE o tolrt om L e ltme smulto l t r . Th es lso e ltmesm uat n o h o e td t S c n r le of r aHI r a—i i a in p afm o e r u t fr a —i i l i n t e o HI af r wer o a e t h to L plto m e c mp d wi t a fMATLAB/S mu i i lto whc n c td t a h L lto m to — r h i lnk smu ain, ih idiae h tt e HI p a r no n f l o l e ltme ts nd v rfe h a d r e a ot re o o r le ,bu lo is sm u ain a c a y wa r y c u d r a —i e ta e iid te h r wa nd s fwa fc nto lr tas t i lto c ur c smo e a r xm ae o t e lv h ce m oo o d to pp o i t d t he r a e i l t rc n ii n.
H A GS — n U N ur g, LU C a g, G oJn Z uP iu o l h n a i , h e n  ̄
( c ol f car i n ier gadA tm t n S a g a U ie i ,S a g a 2 0 7 ,C ia S ho o Meh t nc E gnei n uo a o , h n hi nvr t hn h i 0 0 2 hn ) o s n i sy

电力电子装置的硬件在环实时仿真

电力电子装置的硬件在环实时仿真

电力电子装置的硬件在环实时仿真摘要:电力电子器件的电压尖峰、电流尖峰等性能是影响电力电子装置可靠性的重要因素,目前的电力电子装置硬件在环实时仿真研究将电力电子器件视为理想开关,不能预测分析电力电子器件的瞬时工作特性。

文中以应用广泛的电压型三相桥式逆变器为例,进行电力电子装置的硬件在环实时仿真研究。

在电力电子器件模型的基础上,根据面积等效原理建立了电力电子装置的数学模型,使模型简化为线性定常系统,并在数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)中实现了电力电子装置的硬件在环实时仿真。

仿真结果能够反映装置运行过程中电力电子器件的电压尖峰和电流尖峰等动态特性。

电力电子器件开关电压、电流的仿真结果的平均误差均在10%以内,能够满足工程应用的要求。

关键词:电力电子装置;硬件在环;实时仿真;电力电子器件;动态特性0 引言电力电子装置广泛应用于能源、交通、通讯、国防、工业制造、航空航天、环境保护、家电等领域,已经成为国民经济发展、国家安全和人民日常生活中不可缺少的关键性装置。

电力电子装置的研究开发中大量使用仿真技术。

当前,电力电子装置的实时仿真研究已经展开,但这些实时仿真将电力电子器件视为理想开关,不能预测器件在装置中的工作特性。

而电力电子器件的性能是影响电力电子装置可靠性的重要因素。

本文以应用广泛的电压型三相桥式逆变器为例,进行电力电子装置的硬件在环实时仿真研究。

目前,国内外学者采用不同方法对电力电子装置开展了硬件在环仿真研究。

文献[1]分别在RTDS中实现了DC/DC变换器的硬件在环实时仿真;文献[2]在RT-LAB中实现了三相全控整流器的硬件在环实时仿真;文献[3]在dSPACE中实现了三相桥式逆变器的硬件在环实时仿真;文献[4]在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)中实现了三相不可控整流器、升压变换器和三相三电平中点箝位逆变器的硬件在环实时仿真。

汽车稳定性控制系统硬件在环仿真

汽车稳定性控制系统硬件在环仿真

汽车稳定性控制系统硬件在环仿真汽车稳定性控制系统是现代车辆的重要安全装置之一,它能够帮助驾驶员在复杂路况中更好地控制车辆,提高行车安全性能。

本文将介绍汽车稳定性控制系统的原理、硬件在环仿真的概念及其在汽车稳定性控制中的应用前景。

汽车稳定性控制系统通过采集车辆的状态信息,如车速、转向角、横摆角速度等,判断车辆的行驶状态,从而控制车辆的各个执行器,如制动器、发动机等,以保持车辆的稳定性。

该系统通常由传感器、控制器和执行器组成。

传感器负责监测车辆状态信息,控制器根据传感器输入计算控制量,执行器则根据控制量对车辆进行相应的调整。

硬件在环仿真是一种有效的开发手段,它通过模拟汽车控制系统的工作环境,对控制系统进行测试和验证。

在硬件在环仿真中,控制器、传感器和执行器均由模拟器代替,测试人员可以输入各种工况下的模拟信号,观察控制系统的响应和执行情况,从而对控制策略进行调整和优化。

通过硬件在环仿真,我们可以观察到汽车稳定性控制在不同工况下的表现。

例如,在紧急避障情况下,稳定性控制系统应能迅速判断出车辆的行驶状态,并采取相应的控制措施,以保持车辆的稳定性。

通过仿真结果分析,可以验证稳定性控制系统在不同情况下的响应速度和控制效果,从而评估其性能。

汽车稳定性控制系统对于提高车辆的安全性能具有重要意义。

硬件在环仿真作为一种有效的开发手段,能够模拟汽车控制系统的工作环境,对控制策略进行测试和验证。

通过仿真结果分析,可以评估稳定性控制系统的性能,为实际应用提供参考。

随着汽车控制技术的发展,硬件在环仿真在汽车稳定性控制中的应用前景将更加广阔。

随着汽车技术的不断发展,汽车控制系统日益复杂。

为了提高汽车控制系统的开发效率和可靠性,硬件在环仿真(Hardware-in-the-Loop Simulation,简称HILS)被广泛应用于汽车控制系统开发中。

硬件在环仿真能够在原型设计阶段对控制系统进行仿真测试,及早发现并解决潜在问题,从而缩短开发周期、降低开发成本。

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xPC-Target测试系统,也叫双机测试系统。该系统由宿主机运行监控软件,目标机运行仿真模型,两者之间通过RS232串口或者以太网进行数据通讯。宿主机可以是一般的PC机,目标机是能运行实时内核的计算机,可以用xPC系统盘或者软盘进行引导,让计算机运行到其操作系统(实时内核)中去。这种系统的优点是结构简单,但部分硬件和实验软件需要自己选型和开发。该系统的组成原理
一个系统的实时性和系统的处理能力、计算能力和数据传输速度密切相关,要提高系统的实时性能,就必须从这三个方面入手,提高系统的数据传输速率,加快系统的计算速度。采用采样频率高、数据传输速度快的数据采集卡,可以提高系统的数据传输速率;采用具有高频的和大缓存的CPU的单片机处理器,可以提高系统对数据的处理计算能力。宿主机和目标机之间的数据传输,以太网数据传输的速度远大于串口数据通讯的速度;目标机和数据采集卡之间的数据传输,取决于数据采集卡的接口模式。常见的数据采集卡接口模式有PCI、ISA等总线模式,在一般的工业领域,PCI接口模式的数据传输速率较快,较为常用。
第二种:德国dSPACE公司设计的dSPACE硬件在环仿真测试系统。该测试系统硬件方面由具有高速计算能力的处理器和FO板卡组成,并通过PHS总线连接进行数据交换传输。软件方面,由于其是基于MATLAB/Simulink开发的,因此能和MATLAB/Simulink联合,由MATLAN/Simulink建立的模型可以在软件本身的平台上生成代码下载到dSPACE中。具有实时性高、系统完整度好等优点。
2.工作原理
双机系统的工作原理和流程如下:首先在宿主机上利用Matiab/Simulink建立需要研究的对象的模型,然后生成能在目标机实时内核中运行的代码,下载到事先建立好的目标机实时操作系统中运行;运行的数据通过接口模块传输给待测Ecu,待测Ecu根据这些数据以及ECU内烧写好的控制程序计算发动机模型的喷油脉宽以及点火提前角等数据,通过接口模块传递给发动机仿真模型,以此循环。
生成模型代码的步骤如下:
(l)设置仿真步长为定步长(Fixed-Step):打开simulation Parameters对话框,选中solver项,在solver options的Type中选择Fixed-step,设置步长为0.0015;
(2)配置RTW(Real Time Workshop)参数:选中RTW项,点击System target file后面的Browse,将会出现很多类型的系统目标文件格式,对xPC一Target的实时仿真,选择的是xPctarget.tic格式的系统文件;
(2)接口模块,主要是单片机或者数据采集卡,其功能是产生或者采集发动机模拟、脉冲信号;
(3)处理器模块,主要硬件是具有高速运算能力的单片机或者PC,其功能是作为目标机,运行用Matlab/Simulink等软件建立的模型,生成并下载到处理器的代码。
1.硬件需求分析
如前所述,一个硬件在环仿真系统的硬件包括主机,实时仿真器,接口电路三部分。主机用来建立模型以及下载模型代码,在没有专门的监视器的系统中还作为监控上位机。实时仿真器需要能运行由主机生成的模型代码,并且考虑到实时性的需求;硬件在环系统的接口通信有三个部分,一是主机和实时仿真器之间的数据通信,二是实时仿真器和信号接口系统的数据通信,三是接口系统和待测ECU之间的通信,数据通信的速度对实时性也有影响。
(5)标定、测试:通过硬件在环仿真环节修正的发动机控制器连接到真正的发动机台架上的传感器、执行器以及生产完成汽车的发动机上,进行台架试验和道路试验,对数据进行标定,最后完成ECU的设计开发。
第一种:自主研发。工程师根据自身的需求,在软硬件方面自行设计:软件方面运用常见的软件开发工具进行设计;硬件方面一般自行购买己经商品化的处理器和接口模块,比如美国Nl公司的cRI09004嵌入式实时控制器和cRIO FO接口板卡,组装构建自己所需的硬件在环测试系统。清华大学设计了一套多处理器的硬件在环仿真系统,各个处理器共享存储器。采用PC机作为宿主计算机为硬件在环仿真提供了方便易用的开发平台;该系统采用一个32位的浮点DSP处理器来计算发动机动态模型,具有较快的计算速度;用80C552做芯片,设计信号智能接口板,提高了系统的实时性能。各处理器之间采用双口RAM进行高速大数据量的数据交换,实现了真正的并行处理。采用VisualC++编程软件设计开发监控界面。
测试人员还可以通过鼠标对PC机监控面板上的参数进行修改以实现发动机运行工况的改变,并且在显示器屏幕上可以实时跟踪发动机ECU的输出结果变化,然后对该输出结果的合理性及汽车动力性和经济性所产生的影响进行分析;
1.德国的dsPAcE公司研发的硬件在环测试系统
德国的dsPAcE公司研发的硬件在环测试系统,该系统主要面向实时仿真,采用了基于CAN总线的分布式并行处理器结构,以高速处理器板卡作为高速运算控制单元采集系统输出数据,处理器问通过实时I/0板卡通信,将采集信号反馈给实时模型,从而实现了MATLAB/Simulink的完全无缝连接
接口板卡:ECU和接口系统传递的数据有模拟信号、数字信号以及CAN总线信号,因此接口板卡要求能实现这三种信号形式的数据通信。实现仿真模型计算结果的信号转换与输出,接受ECU的控制信号并传给仿真模型。I/O模块包含隔离、转换电路,信号调理功能,并可直接与工业传感器或执行机构相连。
本文中,实时处理器计算仿真模型,通过I/O接口向ECU输出计算机的数据,ECU根据接收到的数据判断发动机所处的状态,根据控制策略,向执行器输出控制信号。I/O接口模块向ECU输出的信号有模拟信号和数字脉冲信号两种,模拟信号主要有节气门位置传感器、进气温度传感器、冷却水温度传感器、进气压力传感器、氧传感器、转速传感器;数字脉冲信号主要有凸轮轴位置传感器和凸轮轴位置传感器信号。ECU向I/O模块输入的信号为数字信号,分别是喷油脉宽信号和点火提前角信号,ECU中CAN总线的数据有点火、空调请求等开关信号、蓄电池电压信号等。因此,选用的接口模块要保证足够的模拟数字输入输出和CAN数据的通信。
该模式由五个阶段组成,每个阶段的作用如下:
(l)功能设计:根据汽车发动机的原理和实际驾驶要求,设计发动机ECU的控制系统,制定规范。这个阶段需要经验的积累和试验数据等作为参考。
(2)快速控制原型:根据功能设计环节制定的发动机控制系统,用软件设计控制系统模型,实现控制系统的控制算法、控制逻辑,经过模型仿真后,对控制系统的指标和误差进行评估。
在硬件在环仿真实验中,利用发动机仿真模型表现实际发动机的特性,将发动机模型化,从而建立一个虚拟的测试环境,为发动机ECU的开发、测试提供一个平台。在该平台上,可以模拟车辆运行的各种复杂工况,满足发动机ECU控制功能复杂的需求。同时极大提高质量,即使在高速仿真时,也可以方便地访问实时模型、状态及参数,通过鼠标拖放的方式进行快捷的图形化编程;统一高效的图形用户接口,快速迭代;可以测量所有的电气信号,包括总线信号,可以分阶段的进行系统测试,包括对未开发的ECU进行总线仿真,能在不同的ECU变型结构之间快速切换。
为了保证控制系统能够实时、直接的读取发动机的传感器信号和执行器输出信号,需要相应的通讯模块来进行连接。由于在对ECU进行测试时,需要接入的输入输出信号较多,为了避免因信号接入错误所带来的影响,因此选用集成好的I/O板卡来连接仿真模型和控制系统实物之间的状态信号和控制信号间的传递。
4)负载模块
负载模块主要用于为数字或PWM输入通道提供可由软件控制的上拉下拉负载,可兼容阻性、容性和感性负载。模拟负载模块采用灵活结构、通道数、负载形式、驱动方式可灵活配置,可提供电磁阀模拟
3.硬件在环仿真系统建立
xPC实时内核制作
模拟/数字信号接口设计
CAN总线信号接口设计
模型代码生成
建立完成发动机电控系统之后,需要把mdi格式的模型转换为能在实时内核中运行的模型代码。在早期版本的Matlab中,生成代码的工具是RTW(Real TimeWorkshop)。现在版本的Matlab把RTW改名为Code Generation。需要注意的是,在生成模型代码时,由于xPc-Target不支持可变步长的仿真,因此需要把仿真步长设置为定步长,模型代码的生成是通过Simulation ParameterS仿真设置窗口进行设置的.
2.
2)实时处理器模块
在仿真过程中,系统实时仿真模型的运算量非常大,因此对系统仿真模型的实时性要求非常严格。并且为了保障控制系统能够实时、直接的读取发动机的传感器信号,实时处理器模块应具备对发动机各传感器输出信号进行相应的滤波、整形处理和刖D转换功能,使传感器转换为能被主处理器识别的标准电平信号。
3)I/O板卡模块
宿主机:主要功是运用Matlab/Simulink建立发动机电控系统的仿真模型,生成模型代码,把它下载到实时仿真控制器中,运行计算过程中数据的显示、处理等程序,实现人机交互。
目标机:采用PC兼容机,有一个以太网接口用于和宿主机通信,有多个PCI插槽用于连接接口板卡,实现数据的输入输出。兼容BIOS的主板,嵌入xPC实时内核,运行模型代码,实现模型和待测ECU的数据交换。
(3)目标代码生成:将快速控制原型设计好的控制系统模型生成C语言或者其他语言的代码,下载到实时计算系统以供进行实时仿真。
(4)硬件在环仿真:硬件在环(Hardware in theL。叩)环节是把己经烧录有模型代码的ECU和实际的传感器、执行器等通过FO接口连接,测试该ECU在各种工况下的功能性和稳定性。
第四种:美国ADI公司的ADRTS实时动态工作站。该实时动态工作站由PC计算机、智能FO接口、基于VME总线连接的处理器组成,由于处理器是并行于VME总线上,因此可以进行扩展。
基于xPC的发动机ECU硬件在环仿真系统研究
硬件在环仿真系统一般由监控模块、处理器模块和接口模块组成件的上位机,显示系统运行的各种信号的参数,进行数据的处理,调整模型运行的工况以及对整个仿真系统进行控制;
汽车发动机ECU硬件在环测试系统设计与实现
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