LabVIEW開發(fā)基于模型的測功機
此項目的目標(biāo)是更新一個現(xiàn)有的測試平臺,此平臺中包括完整的動力總成,含有電力牽引傳動系統(tǒng),通過一個差動系統(tǒng)和兩個傳動軸連接至兩個車輪。我們使用Dynacar軟件開發(fā)了一個實時的“車輛在環(huán)”和“人在環(huán)”仿真系統(tǒng)。這些仿真系統(tǒng)為車輛的機械組件仿真車輛在真實道路上行駛時的速度和受到的應(yīng)力,從而幫助我們在試驗室內(nèi)精確地測試嵌入式軟件,減少了道路測試的時間。
如下所示為此測試系統(tǒng)的要求:
執(zhí)行車輛模型軟件 (Dynacar) | 更新速率:1 ms |
通過控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信控制三個電機 | 更新速率:5 ms |
實現(xiàn)輔助邏輯控制 | 更新速率:100 ms |
管理關(guān)鍵報警 | 更新速率:1 ms |
生成激勵用于自動測試 | 更新速率:10 ms |
報表生成 | 無更新速率要求 |
我們使用NI VeriStan作為測試平臺,因為它自身支持多核執(zhí)行。例如:使用NI VeriStand,我們可以同時使用三個內(nèi)核執(zhí)行模型,從而確保1ms的更新速率,而第四個內(nèi)核可用于執(zhí)行其它功能,如報警管理和激勵生成等。將這些數(shù)據(jù)處理任務(wù)獨立出來,可以確保系統(tǒng)的實時性能。
通信與測試
我們通過CAN總線實現(xiàn)與三個驅(qū)動器的通信,選擇PXI-8512/2 模塊作為我們的I/O設(shè)備,傳輸CAN消息。這個模塊使用NI-XNET協(xié)議,包含直觀的API,可擴展至自定義的消息。
我們的測試系統(tǒng)可用于實現(xiàn)手動的測試,并能夠?qū)崿F(xiàn)自動的實時測試。進行手動測試時,操作者在虛擬環(huán)境中駕駛車輛,根據(jù)操作者的駕駛習(xí)慣,在各種場景中測試系統(tǒng)的響應(yīng);進行自動測試時,模型通過虛擬駕駛員進行導(dǎo)航,遵從預(yù)先定義好的駕駛模式。兩種類型的測試都可以讓工程師測試特定的操作點,這在實際道路測試中是很難甚至無法實現(xiàn)的。
設(shè)置參數(shù)
我們使用LabVIEW 開發(fā)了一個GUI(圖4)。使用GUI,根據(jù)測試的具體需要,配置模型參數(shù)。此模型包含多達150個可配置的參數(shù),這樣可以仿真一系列的車輛、布置駕駛場景,并實現(xiàn)自動化的駕駛循環(huán)。
結(jié)論
Tecnalia 選擇 LabVIEW 和 NI VeriStand作為開發(fā)環(huán)境,開發(fā)車輛模型并在zui終的測試系統(tǒng)中實現(xiàn)。這一開發(fā)環(huán)境能夠很容易地對硬件編程和交互,內(nèi)置多種協(xié)議支持。NI VeriStand具有運行時可編輯的UI,可以讓用戶添加輸入控件、顯示控件和圖表,并實時記錄數(shù)據(jù),無需停止運行于PXI控制器的發(fā)動機模型。將Dynacar和NI工具相結(jié)合,幫助我們實現(xiàn)了*的系統(tǒng),用于開發(fā)和驗證車輛的組件和控制器。
LabVIEW開發(fā)基于模型的測功機