控制系統(tǒng)開發(fā)解決方案

控制系統(tǒng)開發(fā)解決方案現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)普遍采用V模式開發(fā)流程：離線功能仿真一快速控制原型一自動(dòng)代碼生成一硬件在環(huán)仿真一測量與標(biāo)定。新的開發(fā)流程結(jié)合現(xiàn)有的測試系統(tǒng)構(gòu)成了統(tǒng)一的從開發(fā)到標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)流程。在開發(fā)過程中使用統(tǒng)一的軟硬件平臺(tái)，可以將在桌面上的控制算法的離線仿真，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的控制原型的測試，以及控制系統(tǒng)的實(shí)際測試標(biāo)定過程統(tǒng)一起來，減少開發(fā)的成本和冗余的工作，加快開發(fā)進(jìn)度。整個(gè)設(shè)計(jì)流程分為五個(gè)階段，各個(gè)階段分別為：功能設(shè)計(jì)的離線仿真、快速控制原型實(shí)現(xiàn)RCP、目標(biāo)代碼生成、硬件在環(huán)仿真HIL、測量與標(biāo)定。AuionriatrcCodeGenerationfuiictianOe-signC^librationHardware-ln4he-LocpTAuionriatrcCodeGenerationfuiictianOe-signC^librationHardware-ln4he-LocpTestRapidControlsPrototyping控制系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)過程及所用到的工具：1、功能設(shè)計(jì)的離線仿真用線性或非線性方程對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，根據(jù)該數(shù)學(xué)表述，利用MATLAB/Simulink/Stateflow工具建立控制系統(tǒng)仿真模型。對(duì)上述控制系統(tǒng)仿真模型離線仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析控制系統(tǒng)的時(shí)域頻域響應(yīng)特性，對(duì)控制系統(tǒng)仿真平臺(tái)的算法和仿真模型優(yōu)化。針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)，AFT預(yù)先開發(fā)了柴油機(jī)和汽油機(jī)模型，用戶可以直接調(diào)用即可嵌入Simulink模型中進(jìn)行仿真，為搭建復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)模型節(jié)省了大量的時(shí)間。模型的手動(dòng)檢查也是一項(xiàng)即費(fèi)時(shí)又容易出錯(cuò)的工作，AFT推出的最新的StyleChecker可以大幅減少SimulinkTargetLink和Stateflow模型的檢查時(shí)間。StyleChecker采用面向用戶的菜單導(dǎo)航，可以全自動(dòng)的生成設(shè)計(jì)檢查報(bào)告，并且當(dāng)StyleChecker提供的檢查規(guī)則不能滿足用戶要求時(shí)，用戶可隨時(shí)進(jìn)行修改或者將用戶特定的檢查規(guī)則集成到StyleChecker中。2、快速控制原型實(shí)現(xiàn)RCP通過實(shí)時(shí)仿真后，控制算法模型已經(jīng)得到了初步的驗(yàn)證，我們進(jìn)一步通過和真實(shí)的被控對(duì)象相聯(lián)接驗(yàn)證控制原型在真實(shí)情況下的反應(yīng)，該過程同時(shí)包括實(shí)際系統(tǒng)中可能包括的各種I/O，軟硬件中斷等實(shí)時(shí)特性。然后利用計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)工具軟件進(jìn)行各種試驗(yàn)，以檢驗(yàn)控制方案對(duì)實(shí)際對(duì)象的控制效果，并隨時(shí)修改控制參數(shù)，直到得到滿意的結(jié)果為止。即使是模型需要相當(dāng)大的修改，從修改到下一次對(duì)原型的測試也只需要幾分鐘的時(shí)間。從而在最終實(shí)現(xiàn)控制方案之前，就已經(jīng)對(duì)可能得到的結(jié)果有了相當(dāng)?shù)陌盐眨苊饬诉^多的資源浪費(fèi)和時(shí)間消耗。AFT提供的PROtroniCTM是一款接近于產(chǎn)品級(jí)的原型開發(fā)平臺(tái)，該原型平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)包括了可配置的硬件和軟件模塊，并且針對(duì)汽車用的傳感器和驅(qū)動(dòng)器，集成了信號(hào)調(diào)理和功率放大輸出功能，可以更靈活的廣泛使用。用戶只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可生成高效的產(chǎn)品代碼，把代碼下載到PROtroniCTM中就可以快速高效的對(duì)代碼的新功能進(jìn)行測試。3、目標(biāo)代碼生成用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行控制系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，控制算法到代碼實(shí)現(xiàn)的工作是由開發(fā)人員手工編程完成的，這一步的工作量相當(dāng)大，會(huì)消耗很長時(shí)間。但是利用自動(dòng)代碼生成工具，用戶只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可完成目標(biāo)系統(tǒng)代碼的自動(dòng)生成、編譯鏈接和下載。即使是復(fù)雜系統(tǒng)，這一步的工作也只需幾分鐘時(shí)間。4、硬件在環(huán)仿真HIL現(xiàn)在由于控制系統(tǒng)復(fù)雜程度日漸提高，控制算法和功能不斷增強(qiáng)，對(duì)其進(jìn)行全面綜合的測試，特別是故障情況和極限條件下的測試就顯得尤為重要了。但如果用實(shí)際的控制對(duì)象進(jìn)行測試，很多情況是無法實(shí)現(xiàn)的，抑或要付出高昂的代價(jià)，硬件在環(huán)仿真HIL正好滿足了這一測試需求。硬件在環(huán)仿真HIL可以對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真，進(jìn)行各種條件下的測試，特別是故障和極限條件下的測試。5、測量與標(biāo)定電控單元（ECU）中，軟件復(fù)雜度、高級(jí)診斷功能以及軟件參數(shù)數(shù)量的增長，導(dǎo)致需要一種強(qiáng)有力的標(biāo)定工具來處理所有能想到的標(biāo)定方案。無論在野外測試的車輛上，試驗(yàn)臺(tái)架上或是在辦公室里進(jìn)行車輛參數(shù)標(biāo)定，都需要一個(gè)強(qiáng)大的、直觀的并且易于使用的標(biāo)定工具。AFT的標(biāo)定工具M(jìn)ARCI支持所有的ASAM-MCD接口，并且Windows操作系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。MARCI支持不同控制單元間的并行數(shù)據(jù)操作和標(biāo)定，以及控制單元（ECU）的并行數(shù)據(jù)測量和標(biāo)定。MARC工作臺(tái)可以集成其他的設(shè)備（控制單元除外），比如其他的ASAM數(shù)據(jù)采集設(shè)備。這些設(shè)備可以并行操作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能數(shù)據(jù)的采集。車輛測試過程中采集