汽車實時測試的演變
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隨著產(chǎn)品和系統(tǒng)的復(fù)雜性日益增加，測試系統(tǒng)的實現(xiàn)也面臨著更多的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，實時測試系統(tǒng)需要將多種功能整合起來，由此產(chǎn)生的系統(tǒng)可以同時滿足多種需求，而這些需求在以往則是分別由多個獨立的實時測試應(yīng)用來實現(xiàn)的。
這種趨勢可以很好的體現(xiàn)在基于模型的測功機(jī)的出現(xiàn)上。通常情況下，測功機(jī)測試系統(tǒng)包括一個使用比例-積分-微分（PID）控制算法的實時測試應(yīng)用，來為UUT產(chǎn)生不同的負(fù)載和速度條件。該測試系統(tǒng)將靜態(tài)激勵曲線應(yīng)用到PID控制器和UUT上，用于執(zhí)行和驗證設(shè)備?；谀Ｐ偷臏y功機(jī)系統(tǒng)是從傳統(tǒng)的測功機(jī)演變而來的，它使用模型來執(zhí)行高級控制算法以及生成動態(tài)激勵曲線。
Wineman Technologies公司的工程師使用NI的RTT平臺生產(chǎn)了6輪形式的獨立底盤測功機(jī)系統(tǒng)。為了充分測試他們的車輛，測功機(jī)需要能夠產(chǎn)生不同的測試條件，使其可以模擬車輛在不同地形上行駛的情況。
例如，基于模型的測功機(jī)必須能夠?qū)崿F(xiàn)以下的狀態(tài)，即兩個輪子在雪地中行駛、一個輪子在泥地中滑行、兩個輪子在松散的礫石中行駛，而另一個輪子則脫離地面。此外，該系統(tǒng)還需要模擬車輛行進(jìn)時，輪子到輪子間的地形變化。
要實現(xiàn)這個測試系統(tǒng)，工程師們需結(jié)合他們實現(xiàn)測功機(jī)及HIL仿真器的經(jīng)驗，創(chuàng)建一個相比傳統(tǒng)的測功機(jī)測試系統(tǒng)具有更多特性的測試系統(tǒng)，而這些特性更常見于HIL測試系統(tǒng)。具體來說，他們必須確定性地執(zhí)行復(fù)雜模型來提供動態(tài)激勵以產(chǎn)生6個相關(guān)的速度/扭矩的曲線以及執(zhí)行高級控制以完成此任務(wù)。
實時測試要求的整合也可以體現(xiàn)在歐洲研究機(jī)構(gòu)RobotikerTecnalia的應(yīng)用中。在他們研究和開發(fā)混合電動汽車（HEV）的動力總成系統(tǒng)的過程中，工程師們使用NI的實時測試平臺建立了一個專門的HIL測試系統(tǒng)。
他們沒有完全對汽車傳感器和執(zhí)行器與ECU的交互進(jìn)行電力仿真，而是用實際的機(jī)電組件取代了動力總成牽引驅(qū)動的軟件模型。然后，將這些組件與模擬汽車其它部分的軟件模型相連成閉環(huán)，從而實現(xiàn)更精確和更靈活的測試系統(tǒng)（見圖3）。
圖3. 機(jī)械部件被添加到HIL仿真當(dāng)中，以幫助更有效率的開發(fā)和驗證HEV動力總成系統(tǒng)由于物理組件被添加到仿真中，因此他們需要為牽引驅(qū)動器添加一個負(fù)載加載機(jī)制，以便該仿真能夠控制它的負(fù)載加載條件。HIL仿真器提供了模擬負(fù)載值，通過機(jī)械耦合加載到該牽引驅(qū)動上。
當(dāng)實現(xiàn)這個專門的HIL測試系統(tǒng)時，Tecnalia的工程師們需要同時創(chuàng)建一個HIL仿真器和一個基于測功機(jī)的負(fù)載加載系統(tǒng)，在兩者的協(xié)同工作下，可以提供一個HEV動力總成的機(jī)電仿真。
消費(fèi)者的期望、監(jiān)管機(jī)構(gòu)以及競爭壓力正在推動產(chǎn)品以越來越快的速度實現(xiàn)越來越復(fù)雜的功能。隨著企業(yè)試圖在激增的復(fù)雜性要求與較短的開發(fā)周期、更高的可靠性要求以及不變的甚至是減少的預(yù)算之間尋找平衡，實時測試技術(shù)在開發(fā)的進(jìn)程中的重要作用日益凸顯。
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