裝甲越野車(chē)內置系統進(jìn)行仿真和測試

ITI是全球領(lǐng)先的系統仿真軟件及工程公司之一。SimulationX標準工具用來(lái)評估技術(shù)系統中所有組件的相互作用，并支持Modelica語(yǔ)言。ITI與全球分公司、分銷(xiāo)商及伙伴共同合作，另外，它也是美國國家儀器聯(lián)盟伙伴之一。

TraceTronic提供創(chuàng )新的解決方案、服務(wù)及軟件產(chǎn)品，用于開(kāi)發(fā)和驗證復雜的嵌入式系統。公司服務(wù)范圍包括了從電子控制單元（ECU）的軟件功能開(kāi)發(fā)和測試，到HIL系統的全程開(kāi)發(fā)。

開(kāi)發(fā)多用途車(chē)輛的驗證框架

為給國防部門(mén)以及警察和安全部隊配備更加先進(jìn)的移動(dòng)、模塊化和防護技術(shù)，Kraus-Maffei Wegmann（KMW）以及其他一些公司接受挑戰，開(kāi)發(fā)了新一代裝甲多用途車(chē)輛（AMPV），它們不僅具有良好的移動(dòng)性能，同時(shí)還提供最高水平的防護。它們使用裝甲鋼和復合裝甲創(chuàng )造出一種自我支持安全元件，為裝甲車(chē)輛制定了新標準。車(chē)輛超越了目前的防護標準，并且重量顯著(zhù)減輕。車(chē)輛操縱簡(jiǎn)單，其內部?jì)?yōu)化人機界面（HMI），使駕駛員和其他人員能夠專(zhuān)注于完成任務(wù)，從而進(jìn)一步提高了防護水平。AMPV的駕駛越容易，人員和設備就越安全。我們與經(jīng)驗豐富的軟件及硬件制造商密切合作，為車(chē)輛內置系統制訂了完善的驗證策略。

開(kāi)發(fā)組合式HIL試驗平臺

項目從實(shí)現HIL試驗平臺開(kāi)始。首先，我們分析了客戶(hù)要求和電子控制器單元（ECU）。分析結果為技術(shù)理念與試驗平臺規格奠定了基礎?，F有HIL仿真器的市場(chǎng)研究表明：目前尚無(wú)關(guān)于靈活性、集成度和價(jià)格方面滿(mǎn)足具體項目要求的標準解決方案，因此我們基于現有和專(zhuān)用組件開(kāi)發(fā)了一個(gè)自定義系統。

我們選擇NI VeriStand作為實(shí)時(shí)平臺。此NI解決方案基于行業(yè)標準硬件，從而我們以非常合理的成本實(shí)現了高性能系統。另外，我們能夠以一種靈活且高性?xún)r(jià)比的方式，根據不斷增長(cháng)的測試需求擴展系統的計算能力

為了快速計算實(shí)時(shí)模型，我們選擇了具有兩個(gè)2.53 GHz Intel Xeon處理器的標準服務(wù)器。兩個(gè)處理器共有8個(gè)內核。目前實(shí)時(shí)模型所導致的相對較低的負載提供了足夠的擴展能力，甚至不需要升級硬件。

I/O硬件通過(guò)PXI擴展機箱與PC相連。這只占用了一個(gè)PCI Express插槽，PXI底板提供了足夠數目的插槽用來(lái)插入其他I/O板。試驗平臺使用NI PXI控制器局域網(wǎng)絡(luò )（CAN）通信板卡以及模擬和數字I/O。對于模擬速度傳感器信號等嚴格時(shí)間要求信號，我們增加了一個(gè)NI PXI-7831R現場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）模塊。我們使用NI LabVIEW FPGA軟件開(kāi)發(fā)FPGA程序。

另外，我們還選用了一個(gè)集成有故障模擬的信號調節單元，減少了試驗臺復雜的接線(xiàn)，并且不會(huì )無(wú)故降低信號質(zhì)量。為了滿(mǎn)足兩種板載電壓電平車(chē)輛的要求，我們在試驗臺中集成了兩個(gè)可控制電源。顯示器顯示處理器核的當前負載，以及實(shí)時(shí)系統與實(shí)時(shí)模型的相關(guān)信息。

試驗平臺硬件布局

組合式HIL試驗臺的所有組件和接線(xiàn)完全集成在一個(gè)19英寸機架上。除了驗證ECU軟件之外，我們還可以使用試驗臺布局來(lái)測試小批量模塊系列，例如帶ECU的托架等。由于我們可以將車(chē)輛接線(xiàn)束直接與試驗臺相連接，所以這也被證明可行。

實(shí)時(shí)模型

要求

隨著(zhù)控制器功能越來(lái)越復雜，人們對于實(shí)時(shí)設備模型在能力和細節建模程度方面的要求也越來(lái)越高。特別地，現代車(chē)輛中的激勵器運行時(shí)除了僅僅開(kāi)與關(guān)之外，還越來(lái)越受到制約。為此，我們選用ITI SimulationX。