LabVIEW开发基于模型的测功机
此项目的目标是更新一个现有的测试平台,此平台中包括完整的动力总成,含有电力牵引传动系统,通过一个差动系统和两个传动轴连接至两个车轮。我们使用Dynacar软件开发了一个实时的“车辆在环”和“人在环”仿真系统。这些仿真系统为车辆的机械组件仿真车辆在真实道路上行驶时的速度和受到的应力,从而帮助我们在试验室内精确地测试嵌入式软件,减少了道路测试的时间。
如下所示为此测试系统的要求:
执行车辆模型软件 (Dynacar) | 更新速率:1 ms |
通过控制器局域网络(CAN)通信控制三个电机 | 更新速率:5 ms |
实现辅助逻辑控制 | 更新速率:100 ms |
管理关键报警 | 更新速率:1 ms |
生成激励用于自动测试 | 更新速率:10 ms |
报表生成 | 无更新速率要求 |
我们使用NI VeriStan作为测试平台,因为它自身支持多核执行。例如:使用NI VeriStand,我们可以同时使用三个内核执行模型,从而确保1ms的更新速率,而第四个内核可用于执行其它功能,如报警管理和激励生成等。将这些数据处理任务独立出来,可以确保系统的实时性能。
通信与测试
我们通过CAN总线实现与三个驱动器的通信,选择PXI-8512/2 模块作为我们的I/O设备,传输CAN消息。这个模块使用NI-XNET协议,包含直观的API,可扩展至自定义的消息。
我们的测试系统可用于实现手动的测试,并能够实现自动的实时测试。进行手动测试时,操作者在虚拟环境中驾驶车辆,根据操作者的驾驶习惯,在各种场景中测试系统的响应;进行自动测试时,模型通过虚拟驾驶员进行导航,遵从预先定义好的驾驶模式。两种类型的测试都可以让工程师测试特定的操作点,这在实际道路测试中是很难甚至无法实现的。
设置参数
我们使用LabVIEW 开发了一个GUI(图4)。使用GUI,根据测试的具体需要,配置模型参数。此模型包含多达150个可配置的参数,这样可以仿真一系列的车辆、布置驾驶场景,并实现自动化的驾驶循环。
结论
Tecnalia 选择 LabVIEW 和 NI VeriStand作为开发环境,开发车辆模型并在zui终的测试系统中实现。这一开发环境能够很容易地对硬件编程和交互,内置多种协议支持。NI VeriStand具有运行时可编辑的UI,可以让用户添加输入控件、显示控件和图表,并实时记录数据,无需停止运行于PXI控制器的发动机模型。将Dynacar和NI工具相结合,帮助我们实现了*的系统,用于开发和验证车辆的组件和控制器。
LabVIEW开发基于模型的测功机