硬件在环仿真平台使用说明
veristand 2020使用手册
veristand 2020使用手册VeriStand 2020是一个功能强大的实时测试和仿真环境,主要用于自动化测试、控制系统和硬件在环仿真等领域。
以下是一份VeriStand 2020使用手册的概要,帮助您了解其使用方法:1. 确定版本兼容性和编译器版本:首先,您需要确定您的VeriStand版本与您的操作系统和其他软件工具的兼容性。
此外,您还需要选择正确的编译器版本以支持VeriStand的运行。
例如,对于Windows系统,您可以选择Phar Lap ETS或Microsoft Visual C++作为编译器。
2. 安装和配置:根据您的操作系统和硬件平台,按照VeriStand的安装指南进行安装。
在安装过程中,您需要选择正确的目标平台和配置选项,以确保VeriStand能够正常工作。
3. 创建实时测试应用:VeriStand提供了强大的实时测试应用开发工具,可以帮助您快速创建符合需求的测试应用。
您可以使用VeriStand的图形化用户界面来配置测试系统、创建测试序列、设置仿真模型和控制参数等。
4. 自动化数据分析和报告生成:VeriStand支持自动化数据分析和报告生成功能,可以帮助您快速处理测试数据并生成精确的测试报告。
通过VeriStand的集成分析工具和报告生成器,您可以轻松地自定义分析脚本和报告模板,以满足特定的测试需求。
5. 结合其他工具使用:VeriStand可以与其他工具结合使用,以扩展其功能和满足更广泛的测试需求。
例如,您可以将VeriStand与MATLAB/Simulink、LabVIEW等其他工程软件工具集成,实现更高效的系统设计和测试。
6. 常见问题和故障排除:在使用VeriStand的过程中,可能会遇到一些常见问题和故障。
本手册将提供一些常见的故障排除方法和解决方案,帮助您快速解决遇到的问题。
总之,VeriStand 2020使用手册旨在帮助用户更好地理解和使用VeriStand软件,通过提供详细的操作指南和实用技巧,帮助用户快速构建高效的实时测试系统。
dSPACE使用手册
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dSPACE—实时快速原型及硬件在回路仿真的一体化解决途径 .................... 7
2.1 RCP(Rapid Control Prototyping)—快速控制原型...................................................... 7 2.2 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)—硬件在回路仿真 .................................... 8 2.3 用 dSPACE 进行控制系统开发........................................................................................ 9 2.4 建立用户 dSPACE 系统.................................................................................................. 12
硬件在环仿真策略说明
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。
BMS硬件在环仿真平台搭建方案
BMS硬件在环仿真平台搭建方案一、硬件在环测试概述现代汽车电控系统开发一般都采用虚实结合的开发流程。
其中硬件在环HIL (Hardware-in-Loop)仿真技术对纯电动汽车各控制系统的开发有着重要意义。
硬件在环技术,可以提高系统开发效率、降低系统开发难度与成本、提高开发质量、减少系统开发风险。
通过将系统中的关键硬件与复杂的仿真模型集成,可以并行开发系统软件、硬件,进行性能评估和各种测试。
包括系统极限测试和严酷环境测试等。
所以硬件在环技术已成为现代采用并行工程开发车辆控制系统不可缺少的一环。
作为一种虚实结合调试和验证控制单元的开发平台,硬件在环仿真系统首先应该包括一系列非常友好的用户界面以便用户设置参数来选择功能、显示结果和进行文档处理等等;其次作为一种系统控制平台应能合理地调度系统中存在的各种程序线程,从而提高硬件在环仿真系统的响应速度。
并且作为一种调试和验证硬件的系统控制平台,它还应具有驱动硬件接口卡的能力,根据对硬件在环仿真系统控制平台的要求和开发系统控制程序的难易程度。
二、硬件在环仿真平台搭建步骤硬件在环仿真环境针对用户的被测车型进行建模仿真,并将其运行于与控制器闭环工作的实时环境中,实现对各个电控单元的复杂测试。
这种测试手段的好处在于:将测试过程从试验台架中分离、模拟被控对象的各种工况、模拟复杂的故障模式、快速重现故障模式、实现多个控制器的集成测试、实现测试自动化、易于维护和扩展测试能力。
硬件在环仿真原理如图1所示,在传统测试中,BMS和真实被控对象(动力电池、实车)形成闭环系统进行控制;在硬件在环仿真测试中,BMS和仿真系统(硬件和软件)形成闭环系统进行控制。
由于硬件在环仿真系统使用了仿真模型替代真实的被控对象,因此仿真模型必须精确地提供仿真被控对象的性能,包括其输入、输出特性,响应特性等等。
使用硬件在环仿真的用户必须为仿真控制对象建立可运行的实时模型。
图1 硬件在环仿真原理现有的商业模型都提供了参数化的实时模型,用户只需要修改参数就可以完成大部分模型的设计工作。
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
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。
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,是指通过模拟硬件电路在特定环境下的运行状态,来进行系统验证和性能评估的过程。
它广泛应用于电子设计自动化(EDA)领域,尤其在集成电路(IC)设计和嵌入式系统开发中发挥着重要作用。
硬件在环仿真的基本概念主要涉及仿真工具、硬件描述语言(HDL)、仿真模型、仿真环境和仿真验证等内容。
其工作流程一般包括建立仿真模型、设定仿真环境、执行仿真任务和分析仿真结果等步骤。
建立仿真模型是硬件在环仿真的第一步。
在这个阶段,设计工程师会选择合适的硬件描述语言,如Verilog HDL或VHDL,来描述电路的结构和功能。
也会编写仿真模型,模拟电路的行为和性能。
设定仿真环境是环仿真过程中的关键一步。
在这个阶段,工程师需要选择合适的仿真工具,并配置仿真环境,包括仿真时钟频率、输入输出信号、仿真时长等参数,以确保仿真任务的准确性和完整性。
随后,执行仿真任务是硬件在环仿真的核心步骤。
在这个阶段,工程师将建立好的仿真模型和设定好的仿真环境输入到仿真工具中,执行仿真任务并监控仿真过程,以获取电路的真实运行状态。
分析仿真结果是硬件在环仿真的最终步骤。
在这个阶段,工程师会对仿真结果进行分析和验证,以评估电路的性能和功能是否符合预期,并对设计进行优化和改进。
硬件在环仿真是一项复杂而又重要的工作,它可以帮助设计工程师在电路设计的早期发现和解决问题,节约时间和成本。
随着科技的不断进步,硬件在环仿真技术也在不断发展和完善,为电子行业的发展起到了积极的促进作用。
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。
ASCET操作简易说明
ASCET操作简易说明ASCET(Automotive Simulation Environment for Control Engineering and Testing)是一款用于控制工程和测试的汽车仿真环境软件。
它被广泛应用于汽车行业中的控制系统开发和测试,能够帮助工程师们进行仿真和测试,以确保系统的可靠性和性能。
1. 系统配置:在开始使用ASCET之前,首先需要进行系统配置。
这包括选择并配置适当的硬件接口,例如CAN或FlexRay接口,以及连接和配置开发和测试系统所需的传感器和执行器。
系统配置的目的是确保ASCET能够与车辆或其他系统进行通信和交互。
3.参数设置:在创建模型之后,需要设置模型中各个组件的参数。
参数设置包括输入和输出信号的标定和配置、模型运行时所需的变量和常量的设置等。
通过参数设置,用户可以灵活地调整模型的运行行为,以满足特定的控制需求。
4.信号连接:在模型中,不同的组件之间需要相互连接,以便传递数据和进行协调。
ASCET提供了一个信号连接器,可以通过简单的拖放操作将信号从一个组件连接到另一个组件。
在信号连接过程中,用户需要注意连接的方向和信号的数据类型,以确保信号的传输和处理是正确和一致的。
5.仿真运行:当模型创建、参数设置和信号连接都完成后,可以进行仿真运行以验证模型的功能和性能。
ASCET提供了多种仿真选项,包括一次性仿真、连续仿真、参数扫描等。
用户可以根据需要选择适当的仿真方式,并观察和分析仿真结果。
6.数据记录与分析:在仿真运行期间,ASCET可以记录和保存各个时刻的仿真数据。
用户可以通过内置的数据记录器来实时记录数据,并在仿真结束后对数据进行分析。
ASCET还支持各种数据处理和可视化工具,可以帮助用户分析和理解仿真结果,并优化系统设计。
总结起来,ASCET是一款功能强大的汽车仿真环境软件,它可以帮助工程师进行控制系统的开发和测试。
通过ASCET,用户可以创建和修改系统模型、设置参数、连接信号、进行仿真和分析数据等操作,以验证系统的功能和性能。
智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台设计开发
智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台设计开发随着智能网联汽车技术的不断发展,越来越多的汽车制造商和科研机构开始将注意力集中在智能网联汽车硬件的设计和开发上。
为了有效地测试和验证这些硬件设备的性能和可靠性,设计和开发一个基于虚拟仿真的实验平台变得尤为重要。
本文将讨论智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台的设计和开发。
首先,为了设计和开发一个有效的智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台,需要确定仿真系统的整体框架和组成部分。
这些组成部分包括车辆仿真模型、传感器模型、通信模块和控制器模型等。
通过合理的组合和配置这些模型,可以在虚拟环境中完整地模拟智能网联汽车的硬件系统。
其次,智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台的设计和开发需要依靠先进的仿真软件和工具。
目前市场上有很多成熟的汽车仿真软件,如CarSim、ADAMS和Vissim等,这些软件具有强大的仿真和建模能力,能够实现真实的汽车行驶环境和各种场景的模拟。
通过使用这些软件,可以方便地进行智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验的设计和开发。
同时,智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台的设计和开发还需要考虑到与实际硬件设备的接口和通信。
在虚拟仿真环境中,需要设计和开发模拟传感器和控制器的模型,以模拟真实硬件设备的输入和输出,并与仿真系统进行通信。
这样可以在仿真环境中测试和验证智能网联汽车硬件设备的性能和可靠性。
此外,智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台的设计和开发还需要考虑到不同场景下的测试和验证需求。
智能网联汽车在不同的道路条件、环境和交通状况下都需要具备良好的性能和可靠性。
因此,在虚拟仿真实验平台中,需要设计和开发不同场景的仿真模型,以模拟各种不同的道路条件、环境和交通状况,并对智能网联汽车硬件设备进行测试和验证。
最后,智能网联汽车硬件在环虚拟仿真实验平台的设计和开发需要进行充分的测试和验证。
在开发过程中,需要对虚拟仿真实验平台的各个组成部分进行测试和验证,以确保其能够准确地模拟智能网联汽车的硬件系统。
硬件在环试验台操作规程
硬件在环试验台操作规程
1 适用范围
硬件在环(HIL)仿真测试系统是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态,通过I/O接口与被测的ECU连接,对被测ECU进行全方面的、系统的测试。
2 操作方法
2.1 进行硬件的连接,把待测试的发动机电控单元以及节气门连入硬件在环仿真系统。
2.2 通过监控模块对发动机进行建模,按照不同的发动机类型对相关的参数进行修改和设置,并把仿真模型代码下载到发动机仿真板上。
2.3 启动发动机模型,发动机模型按设定的算法进行高速的运转,同时相关的变量进行实时的变化,并决定着发动机状态信号的输出。
2.4 高速数据接口卡一方面按照发动机模型的运转状况输出相应的状态信号,一方面采集外部ECU发给发动机的指令信号。
2.5 发动机模型按照ECU发送来的指令信号作相应的调整运算。
2.6 监控系统显示、记录当前的仿真状态。
3 注意事项
3.1 需保持实验室的清洁。
3.2 需确保实验室的供电电压稳定。
3.3 连接各控制器时需细心,避免损坏插头。
4 维护保养
4.1 每天对实验室进行清扫。
4.2 实验室应保持无尘、干燥。
硬件在环仿真系统概述
硬件在环仿真系统概述邹祎【摘要】In contrast with traditional simulation method of ECU, Hardware-in-Loop simulation has advantages of high real-time, lowcost, high flexibility, high accuracy of simulation. This paper introduces basic principle of HIL simulation and HIL simulation platform of dSPACE, RT-LAB and NI. This paper illustrates developing procedure of HIL simulation model and overview of HIL developing condition.%与传统的ECU仿真方法相比,硬件在环仿真具有高实时性、低成本、灵活性高、可重构性强、仿真精度高等优点。
本文介绍了硬件在环仿真基本原理及dSPACE、RT-LAB、NI硬件在环仿真平台,并阐述了硬件在环仿真模型的开发步骤,对硬件在环仿真当前的发展情况进行了简单概述。
【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)035【总页数】2页(P97-98)【关键词】数据挖掘;模型与算法;应用发展方向【作者】邹祎【作者单位】装甲兵工程学院控制工程系,北京100072【正文语种】中文【中图分类】TJ811硬件在环仿真是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态,通过I/O 接口与被测对象相连接。
硬件在环仿真在电子控制单元的研发过程中占据着越来越重要的地位,它提供了一种成本低、可重构性高、安全性高、灵活高效的仿真方法,能减少实车试验的次数,缩短开发时间。
硬件在环仿真系统是由处理器模板与外围I/O板通过ISA总线构成的多处理器系统。
自动驾驶汽车硬件在环测试技术概述
Self-driving 自动驾驶自动驾驶汽车硬件在环测试技术概述文/王敏委基于模拟仿真机制的在环测试是自动驾驶汽车研 发测试的重要过程,可以在多种虚拟场景下对车辆性 能和车辆控制算法进行低成本且高效的验证。
在车辆 研发的v形体系中,硬件在环测试是针对各个车辆电 子控制单元(ECU)进行功能、性能的测试验证。
一 般的硬件在环(HIL)测试平台可以分为四层:车辆仿 真层、传感器仿真层、场景仿真层和硬件电子控制单 元(ECU)层。
HIL测试平台可以实现多种功能的测 试验证,主要用于以下任务:构建汽车运动模型、各 种传感器模型和虚拟测试场景并开展测试;对环境感 知、路径规划、决策、车辆控制、通信与交互等算法 进行闭环评估;推动上述算法从虚拟环境到真实自动 驾驶汽车的快速移植。
1简介在环测试和实车测试是用来验证和优化自动驾驶 汽车的感知、控制等算法的主要技术。
由于自动驾驶 汽车引入了大量的新技术,有必要在技术完全成熟之 前通过在环测试对这些基于人工智能的感知和控制算 法进行预先测试评估,因此在环测试渐渐成为自动驾 驶汽车研发的强制性步骤。
传统的实车测试是一种费 时费力且成本高的测试方法,只能进行有限数量的场 景测试。
相比之下,在环测试使用了和实际车辆比较 一致的仿真传感器、车辆和交通场景,提供了一种经 济效益和测试效果比较均衡的测试环境。
通过以往的 各种自动驾驶智能算法研究和实验,验证了这种在环 测试方法在车辆功能-麵口性能分析上的高效性。
一般地,硬件在环(HIL)测试平台结构框架如图 1所示,包含多种仿真软件接口和硬件ECU接口,各 个接口组合成一个高效的封闭测试验证循环。
仿真软 件接口包含3部分:一是控制车辆运动的车辆仿真模型;二是产生车辆数据的各种传感器仿真模型;三是 模拟真实道路场景的虚丨以测试环境。
5更件ECU接口则 包含了真实的车辆ECU。
仿 口K=3H Z3■车》状志传W Im&mB f pr■孕•K&f is S t t iSB-------------------^自功《饕汽李实车平台m c m s a i M u t法V i--------**CAN!j•a a s M金■a s m____ii——1L-—-t---ts v;*畔在仿霣测试T图1自动驾驶汽车硬件在环测试平台组成仿真软件接口可以运行包括各种车辆软件,模拟 测试平台上任何所需的对象。
EMB硬件在环仿真试验台
汽
车
工
程
20 年 ( 2 卷) l 期 06 第 te g e i o i E n rg
2o ( o 2 o1 o6 V 1 8 N .0 .
2 0 21 0 6 0
E MB硬件在环仿真试验 台
刘 刚 。 宋 健
10 8 ) 0 0 4 ( 清华大学, 汽车安全节能 国家重点 实验 室, 北京
[ 摘要] 介绍了用于 E B系统研究 的硬件在环仿真试验 台的搭 建方法 , 验 台的总体结构 设计 、 M 对试 机械 系统 设计 、 控制电路 设计 以及用于仿真试验 的仿 真模 型进行 了初步的探讨 , 过试验证实 了这一技 术的可行性 和应用 并通
tm sp e e td i hsp p r T e d sg so v rl srcue e i rsne n ti a e. h ein fo eal t tr ,me h nc y tm n o t lcrut swela u c a ia sse a d c nr i i a l s l o c s tesmuain mo e r rl n r yiv s g td h ets rs l ei h e sbly a d p o sn tr fte h i lt d laep ei ai n et ae .T e t e ut v r y tefa ii t n rmiigf u o o mi l i s f i u e h
A S控 制 。 B
统(l t n ai y r r E P 等 系统后 , e c oi s b i o a e r c t l p g m, S ) t 传统 的汽车制动系统虽然基本满足 了目前对 制动性能、 操纵稳定性以及安全性的要求 , 日趋复杂 的液压 但 系统存在难 以克服 的问题 : 1 增加 了液压 回路的 () 设计 、 制造、 装配 、 维修等多方面的困难 ;2 液压回 () 路的泄露隐患难 以消除 , 很难满足 日益提高 的环保 要求;3 现代 汽车控制对制动 系统 的响应速度的 () 要求 难 以满 足 。
ESC硬件在环仿真试验平台设计与建设
ESC硬件在环仿真试验平台设计与建设摘要:本文依托同济大学新能源汽车工程中心依据科研计划设立的研究项目,对基于NI硬件板卡和Carsim-RT软件所设计并搭建的ESC硬件在环仿真试验平台进行了尝试,并获得了成功。
构建了一个包括实时仿真平台、液压控制单元、各种传感器、操纵机构、传统的制动系统、信号处理系统、供电电源以及实验台台架辅助设施等在内的试验平台。
关键词:硬件在环; 汽车电子稳定性控制系统; NI/Labview; Carsim-RT 前言硬件在环技术(HIL-Hardware in the loop)可以用于开发和测试复杂的实时嵌入式系统。
硬件在环仿真属于实时条件的混合仿真,把部分实际产品利用计算机接口嵌入到软件环境中去,并要求系统的软件和硬件得以实时运行,从而模拟整个系统的运行状态。
拥有设计和自动测试电力电子系统的硬件在环仿真试验平台可以缩短新技术产品研发周期,降低研发投入,提高研发效率,优化提高产品可靠性与安全性。
同济大学新能源汽车工程中心设计搭建的汽车电子稳定性控制单元(ESC-Electric stability control)在环仿真试验平台,对研究开发ESC单元有诸多好处,主要可以概括为以下三点:(1)硬件在环仿真试验平台可以方便地修改控制逻辑,验证控制逻辑的功能效果。
(2)可以对实车制动中ESC的液压作动进行模拟,针对ESC液压系统的动态特性进行细致研究,进行诸如在线检测、功能评估、参数标定等一系列工作。
(3)通过驾驶模拟软件系统设置实车所无法模拟的极限工况,对所匹配目标车型的车辆参数进行设定,对ABS、ESC产品的性能进行分析和评价,缩短研究周期。
平台目标需求主要搭建能够支持设计、研究并验证电动汽车稳定性控制算法的ESC硬件在环仿真试验平台。
设计与搭建的需求准则为尽量多地将ESC相关硬件串入试验台环(Loop)内,而在台架上无法或难以用实物来实现应有功能的部件,则用软件模拟仿真的形式进行替代,主要包括整车动力学行为、轮胎和路面接触特性、路面工况,以及电机及其控制器等。
仿真平台操作规程
仿真平台操作规程一、综述仿真操作规程旨在规范仿真平台的使用,确保操作人员能够正确、有效地使用仿真平台进行仿真实验,保证实验的安全顺利进行。
二、仿真平台的基本操作1.电源及开关(1)仿真平台必须接通正确的电源,并确保电源稳定。
(2)使用仿真平台前应先检查各个开关的状态,必要时进行开关的调整。
2.设备预热(1)启动仿真平台前,必须进行必要的设备预热操作,确保设备达到工作温度。
(2)长时间未使用的仿真平台,在使用前应进行适当的预热处理,确保设备正常工作。
3.仿真软件的启动(1)在启动仿真软件前,必须先关闭其他无关程序,以保证仿真软件能够正常加载。
(2)启动仿真软件后,根据具体情况进行必要的配置和设置,确保软件能够与硬件设备正常通信。
4.实验项目选择(1)操作人员在进行仿真实验前,必须明确所需实验项目,并在仿真软件中正确选择对应的实验项目。
(2)选择实验项目时,操作人员必须仔细阅读实验说明书,了解实验的目的、要求和操作步骤,以便正确进行实验。
5.实验参数设置(1)在进行仿真实验前,操作人员需要根据实验要求,在仿真软件中正确设置实验参数,包括时间、频率、电压等。
(2)设置实验参数时,操作人员应注意单位的选择,并保证参数设置的合理性和合法性。
6.数据采集和分析(1)在进行仿真实验时,操作人员需要及时采集实验数据,并进行必要的分析和处理。
(2)采集数据时,操作人员应选择合适的采集方式,确保数据的准确性和完整性。
7.实验结果保存和报告(1)实验结束后,操作人员需要及时保存实验数据,并根据实验要求撰写实验报告。
(2)实验结果保存和报告撰写时,操作人员应遵循相关规定,确保数据的安全和机密性。
三、安全操作要求1.安全防护(1)在进行仿真实验时,操作人员需戴上防护眼镜和防护手套,确保实验操作的安全性。
(2)在操作过程中,如遇到紧急情况或发生意外事故,操作人员应立即停止操作,并采取必要的急救措施。
2.设备保养(1)操作人员在使用仿真平台后,应及时对设备进行清洁和保养,以确保设备的长期稳定运行。
电动汽车硬件在环仿真系统技术参数
电动汽车硬件在环仿真系统技术参数
基于仿真技术为被测ECU搭建实验室条件下的虚拟测试环境,能模拟实车测试中遇到的所有工况范围,在实车道路试验之前即可对ECU功能进行全面测试,提供的测试范围覆盖了ECU的全部功能,包括正常控制功能测试、故障诊断功能测试以及与其他ECU的通讯和交互功能测试,需由硬件系统、软件系统和仿真模型三部分组成。
1. 硬件系统要求
提供满足车辆模型实时运行的实时仿真环境,模拟控制器正常运行所需的所有输入信号,并采集控制器发出的控制命令,同时可以进行故障仿真。
具体要求如下:
2. 软件系统要求
提供图形化的编程界面,采用图形化的方式配置实时应用程序,能够方便的搭建适合于测试系统本身的监控和测试界面,同时通过软件与实时硬件操作系统的互联,可以实现模型参数的显示、修改标定等,提供虚拟仪表。
支持多核、多处理器应用程序。
支持自动化测试。
3. 仿真模型要求
3.1 基于MATLAB/Simulink平台,包括车辆电气模型库(电池、起动机、发电机、负载、电机、控制器、三电平逆变器、若干辅助模块)、整车模型库(车辆系统动力学模型)和环境模型(道路模型、驾驶员模型等)
3.2 图形化的模型参数化软件,可以方便的对模型参数进行修改,并下载到实时硬件或Simulink里面。
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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)
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。
上图显示的菜单为模拟输出模块的属性菜单,由于模拟输出通道总共有16路,而RT-LAB设定每8路为一组,所以共有2组模拟输出通道,组名用参数DataIn Port number来表示,有1号和2号,参数Number of AOut channels表示这一组别当前用到的通道数,以上图为例,1号通道组有3个通道被使用,依次是Va、Vb和Vdc,
上图所示为另一个模拟输出模块,通道采用输出组2,使用到的通道有2个,分别输出Ia和Ib。
下图为模型中的数字输入部分。
RT-LAB一共有32路数字输入通道,每8路为一组,组名有3,4,5,6,本例使用组号5,使用6路通道控制两电平6个开关管。
(3) 三电平模型(工程level3所含模型)
三电平模型示意图如下图所示,该模型结构同两电平模型类似,同样由三部分组成。
下图为主电路中的采样模块示意图,内部对三相电压电流采样,并采集Va和Ia输出显示
下图为模拟输出信号处理模块,内部依次将Va、Vb、Vdc1、Vdc2以及Ia、Ib分成两组输出。
(4)电压校正模型(工程adjustment_V所含模型)
上图所示模型,主要在对电压采样通道进行AD校正时使用,通过改变电池电压大小可以输出不同电压信号以便进行AD校正。
其中的gain模块和saturation模块对信号进行了一定处理(如下图所示),gain模块将信号按比例缩小,saturation模块将处理后的信号限定在正负3伏之间。
(5) 电流校正模型(工程adjustment_I所含模型)
电流校正模型同电压校正模型类似,不同的是该模型输出电流信号
操作流程:模型编辑完成以后就可以对系统进行上电操作,操作流程按红圈内内容顺次完成
Edit:此选项即打开Simulink模型对其进行编辑。
Set:此选项选redhat,如下图所示。
Build:此选项对模型进行编译,编译成功后下方有successful字样,如下图所示。
Assign:此选项两个复选框都要选中。
Set:红圈中所示为硬件在环,半实物仿真时选此项
Load:此项仿真机加载模型,加载成功后电脑上有示波器弹出
Execute:执行运算,按下后仿真模型开始工作
连接方式:
由仿真机输出的模拟信号通过板卡和信号线送到实物电路板一端,模拟信号板卡插入仿真机右数第二个插口(如下图所示),该口有16路信号通道,从0到15编号:
DataIn Port number 1 对应0-7口
DataIn Port number 2 对应8-15口(DataIn Port number为模型中输出模块参数)
由电路板产生的PWM数字信号通过信号线和板卡送入仿真机中,数字信号板卡插入仿真机右数第6或第5个插口,两个口共有32路信号,从0到31编号:
DataOut Port number 3 对应0-7口
DataOut Port number 4 对应8-15口
DataOut Port number 5 对应16-23口
DataOut Port number 6 对应24-31口
三电平数字信号线接线方式。