裝甲越野車內置系統(tǒng)進行仿真和測試

ITI是全球領先的系統(tǒng)仿真軟件及工程公司之一。SimulationX標準工具用來評估技術系統(tǒng)中所有組件的相互作用，并支持Modelica語言。ITI與全球分公司、分銷商及伙伴共同合作，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、服務及軟件產(chǎn)品，用于開發(fā)和驗證復雜的嵌入式系統(tǒng)。公司服務范圍包括了從電子控制單元（ECU）的軟件功能開發(fā)和測試，到HIL系統(tǒng)的全程開發(fā)。

開發(fā)多用途車輛的驗證框架

為給國防部門以及警察和安全部隊配備更加先進的移動、模塊化和防護技術，Kraus-Maffei Wegmann（KMW）以及其他一些公司接受挑戰(zhàn)，開發(fā)了新一代裝甲多用途車輛（AMPV），它們不僅具有良好的移動性能，同時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，為裝甲車輛制定了新標準。車輛超越了目前的防護標準，并且重量顯著減輕。車輛操縱簡單，其內部優(yōu)化人機界面（HMI），使駕駛員和其他人員能夠專注于完成任務，從而進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，為車輛內置系統(tǒng)制訂了完善的驗證策略。

開發(fā)組合式HIL試驗平臺

項目從實現(xiàn)HIL試驗平臺開始。首先，我們分析了客戶要求和電子控制器單元（ECU）。分析結果為技術理念與試驗平臺規(guī)格奠定了基礎?，F(xiàn)有HIL仿真器的市場研究表明：目前尚無關于靈活性、集成度和價格方面滿足具體項目要求的標準解決方案，因此我們基于現(xiàn)有和專用組件開發(fā)了一個自定義系統(tǒng)。

我們選擇NI VeriStand作為實時平臺。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現(xiàn)了高性能系統(tǒng)。另外，我們能夠以一種靈活且高性價比的方式，根據(jù)不斷增長的測試需求擴展系統(tǒng)的計算能力

為了快速計算實時模型，我們選擇了具有兩個2.53 GHz Intel Xeon處理器的標準服務器。兩個處理器共有8個內核。目前實時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PXI擴展機箱與PC相連。這只占用了一個PCI Express插槽，PXI底板提供了足夠數(shù)目的插槽用來插入其他I/O板。試驗平臺使用NI PXI控制器局域網(wǎng)絡（CAN）通信板卡以及模擬和數(shù)字I/O。對于模擬速度傳感器信號等嚴格時間要求信號，我們增加了一個NI PXI-7831R現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）模塊。我們使用NI LabVIEW FPGA軟件開發(fā)FPGA程序。

另外，我們還選用了一個集成有故障模擬的信號調節(jié)單元，減少了試驗臺復雜的接線，并且不會無故降低信號質量。為了滿足兩種板載電壓電平車輛的要求，我們在試驗臺中集成了兩個可控制電源。顯示器顯示處理器核的當前負載，以及實時系統(tǒng)與實時模型的相關信息。

試驗平臺硬件布局

組合式HIL試驗臺的所有組件和接線完全集成在一個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。由于我們可以將車輛接線束直接與試驗臺相連接，所以這也被證明可行。

實時模型

要求

隨著控制器功能越來越復雜，人們對于實時設備模型在能力和細節(jié)建模程度方面的要求也越來越高。特別地，現(xiàn)代車輛中的激勵器運行時除了僅僅開與關之外，還越來越受到制約。為此，我們選用ITI SimulationX。