硬件在环仿真策略说明

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1、快速控制原型硬件在环仿真II标代码生成图1・1V型ECU开发流程图该模式由五个阶段组成，每个阶段的作用如下：(1)功能设计:根据汽车发动机的原理和实际驾驶要求，设计发动机ECU的控制系统,制定规范。这个阶段需要经验的积累和试验数据等作为参考。(2)快速控制原型:根据功能设计环节制定的发动机控制系统，用软件设计控制系统模型，实现控制系统的控制算法、控制逻辑，经过模型仿真后，对控制系统的指标和误差进行评估。(3)i标代码生成:将快速控制原型设计好的控制系统模型生成C语言或者其他语言的代码，下载到实时计算系统以供进行实时仿真。(4)硬件在环仿真:

2、硬件在环(HardwareintheLo叩)环节是把己经烧录有模型代码的ECU和实际的传感器、执行器等通过F0接口连接，测试该ECU在各种工况下的功能性和稳定性。(5)标定、测试:通过硬件在环仿真环节修正的发动机控制器连接到真正的发动机台架上的传感器、执行器以及生产完成汽车的发动机上，进行台架试验和道路试验，对数据进行标定，最后完成ECU的设计开发。笫一种：自主研发。工程师根据自身的需求，在软硬件方面自行设计:软件方面运用常见的软件开发工具进行设计;硬件方面一般自行购买己经商品化的处理器和接口模块，比如美国公司的CRI09004嵌入式实时控

3、制器和cRIOFO接口板⑺组装构建自己所需的硬件在环测试系统。清华大学设计了一套多处理器的硬件在环仿真系统，各个处理器共享存储器。采用PC机作为宿主计算机为硬件在环仿真提供了方便易用的开发平台;该系统釆用一个32位的浮点DSP处理器来计算发动机动态模型，具有较快的计算速度;用80C552做芯片，设计信号智能接口板，提高了系统的实时性能。各处理器之间采用双口RAM进行高速大数据量的数据交换，实现了真正的并行处理。采用ViSualC++编程软件设计开发监控界面。图1-3淸华大学自主设计的硬件在环仿真测试平台DSP板《浮点处理as和RAM)DH0

4、02DPRAMMMBI/Ofi(A/DD/AWPWM)<8字■(/()Ds4001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F0板卡组成，并通过PHS总线连接进行数据交换传输。软件方血，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。TRACECOCKPITPC-dSPACE樓口dSPACE图IJd

5、SPACE確件在坏仿瓦系统结构原理图xPC-Target测试系统，也叫双机测试系统。该系统由宿主机运行监控软件，目标机运行仿真模型，两者之间通过RS232串口或者以太网进行数据通讯。宿主机可以是一般的PC机，目标机是能运行实时内核的计算机，可以用xPC系统盘或者软盘进行引导，让计算机运行到其操作系统（实时内核）中去。这种系统的优点是结构简单，但部分硕件和实验软件需要自己选型和开发。该系统的组成原理图l-5xPC-Target硬件在坏测试系统组成原理第四种:美国ADI公司的ADRTS实时动态工作站。该实时动态工作站由PC计算机、智能F0接口、

6、基于VME总线连接的处理器组成，由于处理器是并行于VME总线上，因此可以进行扩展。图1-6ADRTS系统组成原理图表2」儿种硬件在坏仿真系统的比较凶自制系统ADRTSxPC-TiirgetdSPACE普通PC；自主设汁平台分布戌处理宿主机、目标机、工业PC、处理器硬件硬件系统、通信橈块器和I/O代数据采集E板LI/OP实时建模软件Matlab/Simulink；AE设ADSIM仿真Matlab/Simulink：编RTI,代码編译软件汁系统监控、模型算法语言写数采卡驱动程庁TargetLink*监控软件Controldesk实时性较好较好很

7、好成本低、较灵活、易于处理速度快、系统集成度高、可优点实现成本低成本相对较低畚性高硬件软件少.缺点需要手写模型代码不利于扩展结构复朵价格高冷基于xPC的发动机ECU硬件在环仿真系统研究硬件在环仿真系统一般由监控模块、处理器模块和接口模块组成：(1)监控模块主要是pc电脑，监控模块的功能是作为监控软件的上位机，显示系统运行的各种信号的参数，进行数据的处理，调整模型运行的工况以及对整个仿真系统进行控制；(2)接口模块，主要是单片机或者数据采集卡，其功能是产生或者采集发动机模拟、脉冲信号；(3)处理器模块，主要硬件是具有高速运算能力的单片机或者P

8、C,其功能是作为目标机，运行用Matlob/Siinulink等软件建立的模型，生成并下载到处理器的代码。监控模块(上位机)NZ处理器—1/I/O接口待测ECU<丿图1-2硬件