通過虛擬現(xiàn)實對裝甲越野車輛進行仿真和測試
ITI是全球領(lǐng)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(shù)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。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/127830.htmTraceTronic 提供創(chuàng)新的解決方案、服務(wù)及軟件產(chǎn)品,用于開發(fā)和驗證復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)。公司服務(wù)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(shù),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(fù)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(nèi)部優(yōu)化人機界面(HMI),使駕駛員和其他人員能夠?qū)W⒂谕瓿扇蝿?wù),從而進一步提高了防護水平。AMPV的駕駛越容易,人員和設(shè)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(nèi)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(jié)果為技術(shù)理念與試驗平臺規(guī)格奠定了基礎(chǔ)?,F(xiàn)有HIL仿真器的市場研究表明:目前尚無關(guān)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(wù)器。兩個處理器共有8個內(nèi)核。目前實時模型所導(dǎo)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(luò)(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(diào)節(jié)單元,減少了試驗臺復(fù)雜的接線,并且不會無故降低信號質(zhì)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(dāng)前負載,以及實時系統(tǒng)與實時模型的相關(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(fù)雜,人們對于實時設(shè)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(guān)之外,還越來越受到制約。為此,我們選用ITI SimulationX。
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