基于niveristand实时平台的装甲越野车辆仿真和测试

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1、基于N・VeriStand实时平台的装甲越野车辆仿真和测试"我们选择NlVeriStand作为实时平台。这个解决方案基于行业标准硬件，帮助我们以低成本实现了高性能系统。”一AndreasAbel,ITITheChallenge:为装甲多用途车辆（AMPV）的内置系统设计整体验证策略。TheSolution:使用由NlVeriStand软件禾口TraceTronicECU-TEST口动彳匕软件木勾建的实时测试工具设计一系列试验，最终建成一个駛件在环（HIL）测试台，以便更加快速、完整地验证内置系统。图1：这些装甲车辆超过现行防护标准，并实现良好的

2、重量优化Author（s）:AndreasAbel-ITIReneMuller・TraceTronicITI是全球领先的系统仿真软件及工程公司Z-oSimulationX标准工具用来评估技术系统屮所有组件的相互作用，并支持Modelica语言。ITI与全球分公司、分销商及伙伴共同合作，另外，它也是美国国家仪器联盟伙伴之一。TraceTronic提供创新的解决方案、服务及软件产品，用于开发和验证复杂的嵌入式系统。公司服务范围包括了从电子控制单元（ECU）的软件功能开发和测试，到HIL系统的全程开发。开发多用途午辆的验证框架为给国防部门以及警察和安

3、全部队配备更加先进的移动、模块化和防护技术，Kraus-MaffeiWegmann(KMW)以及其他-些公司接受挑战，开发了新一代装甲多用途车辆(AMPV),它们不仅具有良好的移动性能，同时还提供最高水平的防护。它们使用装甲钢和复合装甲创造出一种自我支持安全元件，为装甲车辆制定了新标准。车辆超越了目前的防护标准，并且重量显著减轻。车辆操纵简单，其内部优化人机界面(HMI),使驾驶员和其他人员能够专注于完成任务，从而进一步提高了防护水平。AMPV的驾驶越容易，人员和设备就越安全。我们与经验丰富的软件及硕件制造商密切合作，为午辆内置系统制订了完善的

4、验证策略。开发组合式HIL试验平台项目从实现HIL试验平台开始。首先，我们分析了客户要求和电子控制器单元(ECU)o分析结杲为技术理念与试验平台规格奠定了呈础。现有HIL仿真器的市场研究表明：目前尚无关于灵活性、集成度和价格方面满足具体项目要求的标准解决方案，因此我们基于现有和专用组件开发了一个自定义系统。我们选择NlVeriStand作为实时平台。此NI解决方案基于行业标准硬件，从而我们以非常合理的成本实现了高性能系统。另外，我们能够以一种灵活且高性价比的方式，根据不断增长的测试需求扩展系统的计算能力为了快速计算实时模型，我们选择了具有两个2

5、.53GHzIntelXeon处理器的标准服务器。两个处理器共有8个内核。日前实吋模型所导致的相对较低的负载提供了足够的扩展能力，甚至不需要升级硬件。I/O硬件通过PXI扩展机箱与PC相连。这只占用了一个PCIExpress插槽，PXI底板提供了足够数目的插槽用来插入其他I/O板。试验平台使用NlPXI控制器局域网络(CAN)通信板卡以及模拟和数字I/O。对于模拟速度传感器信号等严格时I'可要求信号，我们增加了一个NlPXI-7831R现场可编程门阵列(FPGA)模块。我们使用NlLabVIEWFPGA软件开发FPGA程序。另外，我们还选用了一

6、个集成有故障模拟的信号调节单元，减少了试验台复杂的接线,并II不会无故降低信号质量。为了满足两种板载电压电平车辆的要求，我们在试验台屮集成了两个可控制电源。显示器显示处理器核的当前负载，以及实时系统与实时模熨的相关信息。试验平台硬件布局组合式HIL试验台的所有组件和接线完全集成在一个19英寸机架上。除了验证ECU软件之外，我们还可以使用试验台布局来测试小批量模块系列，例如带ECU的托架等。由于我们可以将车辆接线束直接与试验台相连接，所以这也被证明可行。实时模型要求随着控制器功能越来越复杂，人们对于实时设备模型在能力和细节建模程度方面的要求也越来

7、越高。特别地，现代车辆中的激励器运行吋除了仅仅开与关之外，还越来越受到制约。为此，我们选用ITISimulationXo测试系统的ECU与模型相互作用在本项目屮，我们利用SimulationX对所有与车辆控制器交互的物理元件进行了建模，主要包括以下几个方面：发动机带扭矩变换器的减速箱和两级可换档变速箱传动系统，配备对锁定和口解锁差速器、四轮驱动，在连接ABS和转向传感器的情况下转弯时所用的车轮调速转向模型制动和ABS系统轮胎压力监控系统确保实时性能与专为实时能力设计的预配置黑盒子解决方案相比，为具体任务定制或者从其他实时模型得出的物理模型一般不

8、能执行实时任务。它们的实时性能由建模人员在开发模型时保证。模型的实时能力通过两种主要机制实现。一方面，采用独一无二的、彻底符号式的预处理。在代码生成期