[發(fā)明專利]用于測(cè)試虛擬控制儀的測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410180526.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104142678B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: O·L·弗蘭岑;K·克呂格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 帝斯貝思數(shù)字信號(hào)處理和控制工程有限公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 張立國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在模擬器中利用模擬環(huán)境測(cè)試虛擬控制儀的至少一部分的測(cè)試裝置，所述測(cè)試裝置具有虛擬控制儀和模擬環(huán)境，其中，所述虛擬控制儀包括至少一個(gè)帶有至少一個(gè)外部數(shù)據(jù)接口的軟件組件，其中，所述模擬環(huán)境包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)接口以用于與虛擬控制儀至少間接地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

背景技術(shù)

非虛擬、亦即“真實(shí)”的控制儀現(xiàn)今大多被理解為帶有I/O接口(I/O＝輸入/輸出)的小型計(jì)算機(jī)，這些小型計(jì)算機(jī)通常配備有實(shí)時(shí)功能性的操作系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)允許在控制儀上實(shí)現(xiàn)大多調(diào)節(jié)技術(shù)上的(也復(fù)雜的)任務(wù)?？刂苾x開(kāi)發(fā)是技術(shù)開(kāi)發(fā)大規(guī)模儀器技術(shù)上的設(shè)備的核心組成部分，如這些設(shè)備由工業(yè)實(shí)踐所已知的那樣。要提及的例子是，在汽車領(lǐng)域中和在航空和航天中使用控制儀。

在最終產(chǎn)品中使用的系列控制儀的測(cè)試是在控制儀上要實(shí)現(xiàn)的調(diào)節(jié)或者控制的大量前置開(kāi)發(fā)步驟的終點(diǎn)，其中，這些開(kāi)發(fā)步驟通常利用所謂的V模型或者V循環(huán)來(lái)描述。在開(kāi)始開(kāi)發(fā)對(duì)于多個(gè)技術(shù)設(shè)備的功能來(lái)說(shuō)必要的調(diào)節(jié)器時(shí)，在計(jì)算機(jī)上利用數(shù)學(xué)圖形的建模環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)算法的數(shù)學(xué)建模，其中，調(diào)節(jié)器應(yīng)理解為控制儀的組成部分。附加地，也對(duì)控制儀的環(huán)境進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，因?yàn)楦信d趣的是調(diào)節(jié)器隨著要控制的過(guò)程對(duì)控制儀的相互作用。在進(jìn)行這些函數(shù)的數(shù)學(xué)研究時(shí)，大多不需要以實(shí)時(shí)模擬(離線模擬)。

在下一個(gè)步驟中，事先設(shè)計(jì)好的調(diào)節(jié)算法借助于快速控制樣機(jī)傳輸?shù)礁咝阅艿摹⒋蠖鄶?shù)實(shí)時(shí)功能性的硬件上，所述硬件通過(guò)適合的I/O接口與實(shí)際的物理過(guò)程連接、亦即例如與機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)連接。所述實(shí)時(shí)功能性的硬件通常與稍后使用的系列控制儀無(wú)關(guān)，這里與證明事先設(shè)計(jì)好的調(diào)節(jié)在實(shí)際中原則上的可操作性有關(guān)。

在另一個(gè)的步驟中，在自動(dòng)生成系列編碼的范圍內(nèi)，在稍后可能實(shí)際使用在系列控制儀中的目標(biāo)處理器上實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。因此，目標(biāo)硬件在該步驟中接近系列控制儀，但與系列控制儀不相同。在下一個(gè)步驟中，在硬件在環(huán)測(cè)試(HIL)的范圍內(nèi)檢查通常首先存在于后來(lái)的開(kāi)發(fā)階段中的系列控制儀。在該步驟中物理存在的系列控制儀這里借助于其物理控制儀接口與高性能的模擬器連接。模擬器模擬要測(cè)試的系列控制儀的必需的參量并且與系列控制儀交換輸入?yún)⒘亢洼敵鰠⒘俊Ｏ盗锌刂苾x的物理控制儀接口的插腳通過(guò)電纜束與模擬器連接。因此可能的是，在模擬環(huán)境中模擬車輛發(fā)動(dòng)機(jī)(必要時(shí)帶有發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、行駛機(jī)構(gòu)和行駛線路(Fahrstrecke)的整個(gè)車輛)的所有必需的參量并且無(wú)危險(xiǎn)地檢查與模擬環(huán)境相互作用的系列控制儀的性能。

這樣在HIL模擬的范圍內(nèi)測(cè)試的系列控制儀最終在“真實(shí)的”目標(biāo)系統(tǒng)中、亦即例如在車輛中安裝并且在真實(shí)的物理環(huán)境中測(cè)試，該環(huán)境事先只在模擬環(huán)境中模仿。

特別地證實(shí)了在調(diào)節(jié)器開(kāi)發(fā)時(shí)的先前概述的開(kāi)發(fā)過(guò)程。然而開(kāi)發(fā)過(guò)程隨之帶來(lái)：系列控制儀在開(kāi)發(fā)結(jié)束時(shí)才完全被集成到開(kāi)發(fā)過(guò)程中并且因此也在稍后的開(kāi)發(fā)情況中才被檢查。在系列控制儀實(shí)際存在之前，利用已描述的開(kāi)發(fā)過(guò)程僅能夠在抽象的功能層面上測(cè)試功能性，亦即實(shí)際上僅在應(yīng)用軟件層面上。稍后在系列控制儀上使用的軟件組件的良好部分不在早期開(kāi)發(fā)情況中一起測(cè)試。屬于這些軟件組件的是如下運(yùn)行環(huán)境，該運(yùn)行環(huán)境在應(yīng)用軟件和接近硬件的軟件層之間通信交流。更接近硬件的軟件組件例如是操作系統(tǒng)以及與平臺(tái)無(wú)關(guān)的基礎(chǔ)軟件(系統(tǒng)服務(wù)、通信服務(wù)、I/O硬件抽象層等等)并且最終是操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件的與平臺(tái)相關(guān)的部分。