汽車(chē)實(shí)時(shí)測試的演變
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隨著(zhù)產(chǎn)品和系統的復雜性日益增加，測試系統的實(shí)現也面臨著(zhù)更多的挑戰。為了應對這些挑戰，實(shí)時(shí)測試系統需要將多種功能整合起來(lái)，由此產(chǎn)生的系統可以同時(shí)滿(mǎn)足多種需求，而這些需求在以往則是分別由多個(gè)獨立的實(shí)時(shí)測試應用來(lái)實(shí)現的。
這種趨勢可以很好的體現在基于模型的測功機的出現上。通常情況下，測功機測試系統包括一個(gè)使用比例-積分-微分（PID）控制算法的實(shí)時(shí)測試應用，來(lái)為UUT產(chǎn)生不同的負載和速度條件。該測試系統將靜態(tài)激勵曲線(xiàn)應用到PID控制器和UUT上，用于執行和驗證設備?；谀Ｐ偷臏y功機系統是從傳統的測功機演變而來(lái)的，它使用模型來(lái)執行高級控制算法以及生成動(dòng)態(tài)激勵曲線(xiàn)。
Wineman Technologies公司的工程師使用NI的RTT平臺生產(chǎn)了6輪形式的獨立底盤(pán)測功機系統。為了充分測試他們的車(chē)輛，測功機需要能夠產(chǎn)生不同的測試條件，使其可以模擬車(chē)輛在不同地形上行駛的情況。
例如，基于模型的測功機必須能夠實(shí)現以下的狀態(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)現這個(gè)測試系統，工程師們需結合他們實(shí)現測功機及HIL仿真器的經(jīng)驗，創(chuàng )建一個(gè)相比傳統的測功機測試系統具有更多特性的測試系統，而這些特性更常見(jiàn)于HIL測試系統。具體來(lái)說(shuō)，他們必須確定性地執行復雜模型來(lái)提供動(dòng)態(tài)激勵以產(chǎn)生6個(gè)相關(guān)的速度/扭矩的曲線(xiàn)以及執行高級控制以完成此任務(wù)。
實(shí)時(shí)測試要求的整合也可以體現在歐洲研究機構RobotikerTecnalia的應用中。在他們研究和開(kāi)發(fā)混合電動(dòng)汽車(chē)（HEV）的動(dòng)力總成系統的過(guò)程中，工程師們使用NI的實(shí)時(shí)測試平臺建立了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的HIL測試系統。
他們沒(méi)有完全對汽車(chē)傳感器和執行器與ECU的交互進(jìn)行電力仿真，而是用實(shí)際的機電組件取代了動(dòng)力總成牽引驅動(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)現更精確和更靈活的測試系統（見(jiàn)圖3）。
圖3. 機械部件被添加到HIL仿真當中，以幫助更有效率的開(kāi)發(fā)和驗證HEV動(dòng)力總成系統由于物理組件被添加到仿真中，因此他們需要為牽引驅動(dòng)器添加一個(gè)負載加載機制，以便該仿真能夠控制它的負載加載條件。HIL仿真器提供了模擬負載值，通過(guò)機械耦合加載到該牽引驅動(dòng)上。
當實(shí)現這個(gè)專(zhuān)門(mén)的HIL測試系統時(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)基于測功機的負載加載系統，在兩者的協(xié)同工作下，可以提供一個(gè)HEV動(dòng)力總成的機電仿真。
消費者的期望、監管機構以及競爭壓力正在推動(dòng)產(chǎn)品以越來(lái)越快的速度實(shí)現越來(lái)越復雜的功能。隨著(zhù)企業(yè)試圖在激增的復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算之間尋找平衡，實(shí)時(shí)測試技術(shù)在開(kāi)發(fā)的進(jìn)程中的重要作用日益凸顯。
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